DE60217081T2 - GENES PARTICIPATED IN V (D) J RECOMBINATION AND / OR DNA REPAIR - Google Patents

GENES PARTICIPATED IN V (D) J RECOMBINATION AND / OR DNA REPAIR Download PDF

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Abstract

The invention relates to a new gene and protein involved in V(D)J recombination and repair. The invention also relates to methods of diagnosis and therapy using these genes and protein. The invention also relates to transgenic animals over- and under-expressing said gene.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGAREA OF INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue DNA-Sequenz, die an der V(D)J-Rekombination in Lymphozyten beteiligt ist und deren Mutation schweren kombinierten Immundefekt (SCID) verursacht. Die Erfindung betrifft auch Diagnoseverfahren, Therapieverfahren und Verfahren zur Durchmusterung neuer Verbindungen, welche diese Sequenz verwenden, sowie nicht-menschliche transgene Tiere.The The present invention relates to a novel DNA sequence which is attached to the V (D) J recombination is involved in lymphocytes and their mutation combined heavy Immunodeficiency (SCID) caused. The invention also relates to diagnostic methods, Therapy method and method for screening new compounds, which use this sequence, as well as non-human transgenic ones Animals.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND THE INVENTION

B- und T-Lymphozyten erkennen fremdes Antigen durch spezialisierte Rezeptoren: die Immunglobuline bzw. den T-Zell-Rezeptor (TCR). Die hoch polymorphen Antigen-Erkennungsregionen dieser Rezeptoren sind aus variablen (V), Diversitäts- (D) und Verbindungs ("joining") (J)-Gensegmenten zusammengesetzt, die vor ihrer Expression durch einen Mechanismus, der als V(D)J-Rekombination bekannt ist, eine somatische Umlagerung eingehen (Tonegawa, 1983). Jedes V-, D- und J-Segment ist von Rekombinations-Signalsequenzen (RSSs) flankiert, die aus konservierten Heptameren und Nonameren zusammengesetzt sind, welche durch willkürliche Sequenzen mit entweder 12 oder 23 Nukleotiden getrennt sind. RSSs dienen als Erkennungssequenzen für die V(D)J-Rekombinase.B- and T lymphocytes recognize foreign antigen by specialized Receptors: the immunoglobulins or the T cell receptor (TCR). The are highly polymorphic antigen-recognizing regions of these receptors from variable (V), diversity (D) and joining (J) gene segments composed before being expressed by a mechanism as V (D) J recombination is known to undergo a somatic rearrangement (Tonegawa, 1983). Each V, D and J segment is from recombination signal sequences Flanked (RSSs) consisting of conserved heptamers and nonamers composed by arbitrary sequences with either 12 or 23 nucleotides are separated. RSSs serve as recognition sequences for the V (D) J recombinase.

Die V(D)J-Rekombination kann grob in drei Schritte aufgeteilt werden. Das RAG1- und RAG2-Protein initiieren den Umlagerungsprozess durch die Erkennung der RSS und die Einführung eines DNA-Doppelstrang-Bruches (DSB) an der Grenze des Heptamers (Schatz et al., 1989; Oettinger, 1990). RAG1 und RAG2 sind die einzigen zwei Faktoren, die erforderlich sind, um in einer Reaktion, die an die retrovirale Integration und Transposition erinnert (van Gent et al., 1996; Roth und Craig, 1998) die DNA-Spaltung in zellfreien Systemen zu katalysieren (McBlane et al., 1995; Van Gent et al., 1995; Eastman et al., 1996). Es wurde gezeigt, dass drei saure Reste, DDE, die aktive Stelle zusammensetzen, die von RAG1 getragen wird (Kim et al., 1999; Landree et al., 1999; Fugmann et al., 2000). Die auf unreife B- und T-Lymphozyten beschränkte Expression sowohl des RAG1- als auch des RAG2-Gens begrenzt die V(D)J-Rekombination auf die Lymphoid-Linie. Am Ende dieser Phase, welche einen DNA-Schaden verursacht, wird die chromosomale DNA mit zwei Haarnadel-verschlossenen Codierungsenden (CE) zurückgelassen, während die RSSs und die dazwischenliegenden DNA-Sequenzen aus den Chromosomen als stumpfe phosphorylierte Signalenden (SE) aus dem Chromosom ausgeschnitten werden (Roth et al., 1992; Schlissel et al., 1993; Zhu und Roth, 1995). Der anschließende Schritt besteht in der Erkennung und dem Signalisieren des DNA-Schadens an die DNA-Reparaturmaschinerie. Von nun an sind allgegenwärtige enzymatische Aktivitäten beteiligt.The V (D) J recombination can be roughly divided into three steps. Initiate the RAG1 and RAG2 protein the relocation process through the detection of the RSS and the introduction of a DNA double strand break (DSB) at the border of the heptamer (Schatz et al., 1989; Oettinger, 1990). RAG1 and RAG2 are the only ones Two factors that are needed to work in a reaction reminiscent of retroviral integration and transposition (van Gent et al., 1996; Roth and Craig, 1998), the DNA cleavage in cell-free Catalyze systems (McBlane et al., 1995, Van Gent et al. 1995; Eastman et al., 1996). It has been shown that three acid residues, DDE Compound Active Body Worn by RAG1 (Kim et al., 1999; Landree et al., 1999; Fugmann et al., 2000). The limited to immature B and T lymphocytes expression of both RAG1 as well as the RAG2 gene limits V (D) J recombination the lymphoid line. At the end of this phase, which is a DNA damage causes the chromosomal DNA with two hairpin-sealed Coding ends (CE) left behind, while the RSSs and the intervening DNA sequences from the chromosomes as blunt phosphorylated signal ends (SE) cut out of the chromosome (Roth et al., 1992, Schlissel et al., 1993; Zhu and Roth, 1995). The subsequent step is the detection and signaling of DNA damage to the DNA repair machinery. From now on are ubiquitous enzymatic activities involved.

Die Beschreibung der murinen SCID-Situation, die durch einen Mangel an zirkulierenden reifen B- und T-Lymphozyten gekennzeichnet ist (Bosma et al., 1983), als allgemeiner DNA-Reparaturdefekt, der von einer erhöhten Empfindlichkeit gegen ionisierende Strahlung oder andere Mittel begleitet ist, die einen DNA-DSB verursachen, lieferte das Bindeglied zwischen V(D)J-Rekombination und DNA-DSB-Reparatur (Fulop, 1990; Biedermann, 1991; Hendrickson, 1991). Dieses wurde weiter durch die Analyse von chinesischen Ovarialzelllinien (CHO) bestätigt, die anfänglich auf der Basis ihres Defekts bei der DNA-Reparatur selektiert wurden und von denen sich herausstellte, dass sie in vitro eine beeinträchtigte V(D)J-Rekombination aufweisen (Taccioli et al., 1993). Dies führte zu der Beschreibung des Ku70/Ku80/DNA-PKcs-Komplexes als DNA-Schaden-Sensor (Überblick in (Jackson and Jeggo, 1995)). Kurz gesagt, ist DNA-PKcs eine DNA-abhängige Proteinkinase, die zu der Phosphoinosit(PI)kinase-Familie gehört, die an der Stelle der DNA-Läsion durch Wechselwirkung mit dem Regulationskomplex Ku70/80 rekrutiert wird, welcher sich an DNA-Enden bindet (Gottlieb und Jackson, 1993). Zellen aus SCID-Mäusen fehlt DNA-PK-Aktivität aufgrund einer Mutation in dem DNA-PKcs codierenden Gen (Blunt et al., 1996; Danska et al., 1996). Dies beeinträchtigt den V(D)J-Rekombinationsprozess schwer, was letztendlich zu einem Anhalten sowohl der B- als auch der T-Zellentwicklung führt.The Description of the murine SCID situation caused by a deficiency is characterized by circulating mature B and T lymphocytes (Bosma et al., 1983), as a general DNA repair defect derived from an elevated one Sensitivity to ionizing radiation or other means which cause a DNA DSB provided the link between V (D) J recombination and DNA DSB repair (Fulop, 1990; Biedermann, 1991; Hendrickson, 1991). This was further analyzed by Chinese ovarian cell lines (CHO) confirmed the initial were selected on the basis of their defect in DNA repair and was found to affect one in vitro V (D) J recombination (Taccioli et al., 1993). This led to the description of the Ku70 / Ku80 / DNA-PKcs complex as DNA damage sensor (overview in (Jackson and Jeggo, 1995)). In short, DNA-PKcs is a DNA-dependent protein kinase, which belongs to the phosphoinositol (PI) kinase family, which occurs at the site of the DNA lesion Recruiting interaction with the regulatory complex Ku70 / 80, which binds to DNA ends (Gottlieb and Jackson, 1993). cell from SCID mice lacks DNA-PK activity due a mutation in the gene encoding DNA-PKcs (Blunt et al., 1996; Danska et al., 1996). This severely affects the V (D) J recombination process, which ultimately leads to a halt in both B and T cell development.

In jüngerer Zeit wurden zwei Proteine, NBS1 und γ-H2AX, an der Stelle der chromosomalen Umlagerung im TCR-α-Locus in Thymozyten identifiziert (Chen et al., 2000). NBS1, das im Nijmegen-Bruchsyndrom mutiert ist, nimmt an der Bildung des RAD50/MRE11/NBS1-Komplexes teil, der an der DNA-Reparatur beteiligt ist (Carney et al., 1998; Varon et al., 1998). γ-H2AX stellt die phosphorylierte Form des Histons H2A als Reaktion auf einen äußeren Schaden dar und wird als wichtiger Sensor eines DNA-Schadens angesehen (Rogakou et al., 1998; Rogakou et al., 1999; Paull et al., 2000). Die biologische Implikation dieser Beobachtung ist noch nicht vollständig verstanden, aber sie zeigt, dass der RAD50/MRE11/NBS1-Komplex bei der Aufspürung und Signalisierung des RAG1/2-vermittelten DNA-DSB an die zelluläre DNA-Reparatur-Maschinerie mit dem DNA-PK-Komplex kooperieren kann. In der Endphase der V(D)J-Umlagerung stellt die DNA-Reparatur-Maschinerie als solche die Religierung der beiden chromosomalen gebrochenen Enden sicher. Dieser letzte Schritt ähnelt dem wohlbekannten nicht-homologe Enden verbindenden (NHEJ) DNA-Stoffwechselweg in der Hefe Saccharomyces cerevisiae (Überblick in (Haber, 2000)), an dem der XRCC4- (Li et al., 1995) und der DNA-Ligase IV- (Robins und Lindahl, 1996) Faktor beteiligt sind. Die kürzlich erhaltene Kristallstruktur von XRCC4 demonstriert die hantelartige Konformation dieses Proteins und liefert eine strukturelle Basis für seine Bindung an DNA sowie seine Assoziation mit DNA-Ligase IV (Junop et al., 2000). Alle Tiermodelle, die ein defektes Gen von einem der beiden der bekannten V(D)J-Rekombinationsfaktoren tragen, entweder natürlich (muriner und equiner SCID) oder durch homologe Rekombination erzeugt, weisen einen tiefgreifenden Defekt im Lymphoid-Entwicklungsprogramm aufgrund eines Anhaltens der B- und T-Zellreifung in frühen Stadien auf (Mombaerts et al., 1992; Shinkai et al., 1992; Nussenzweig et al., 1996; Zhu et al., 1996; Jhappan et al., 1997; Shin et al., 1997; Barnes et al., 1998; Frank et al., 1998; Gao et al., 1998; Gao et al., 1998; Taccioli et al., 1998). In den Fällen von DNA-Ligase IV und XRCC4 ist dieser Phänotyp auch von einer frühen embryonalen Letalität begleitet, die von einem massiven apoptotischen Tod von postmitotischen Neuronen verursacht wird (Barnes et al., 1998; Frank et al., 1998; Gao et al., 1998).More recently, two proteins, NBS1 and γ-H2AX, have been identified at the site of chromosomal rearrangement in the TCR-α locus in thymocytes (Chen et al., 2000). NBS1, mutated in the Nijmegen fracture syndrome, participates in the formation of the RAD50 / MRE11 / NBS1 complex involved in DNA repair (Carney et al., 1998, Varon et al., 1998). γ-H2AX represents the phosphorylated form of histone H2A in response to external damage and is considered to be an important sensor of DNA damage (Rogakou et al., 1998, Rogakou et al., 1999, Paull et al., 2000). The biological implication of this observation is not yet fully understood, but it demonstrates that the RAD50 / MRE11 / NBS1 complex is involved in the detection and signaling of the RAG1 / 2-mediated DNA DSB to the cellular DNA repair machinery with the DNA PK complex can cooperate. In the final phase of the V (D) J rearrangement, the DNA repair Ma As such, the religation of both chromosomal fractured ends is safe. This last step is similar to the well-known non-homologous termini (NHEJ) DNA pathway in the yeast Saccharomyces cerevisiae (reviewed in (Haber, 2000)) using XRCC4 (Li et al., 1995) and DNA ligase IV (Robins and Lindahl, 1996) factor. The recently obtained crystal structure of XRCC4 demonstrates the dumbbell-like conformation of this protein and provides a structural basis for its binding to DNA as well as its association with DNA ligase IV (Junop et al., 2000). All animal models carrying a defective gene from either of the known V (D) J recombination factors, either natural (murine and equine SCID) or generated by homologous recombination, have a profound defect in the lymphoid development program due to arrest of the B cells. and T-cell maturation in early stages (Mombaerts et al., 1992; Shinkai et al., 1992; Nussenzweig et al., 1996; Zhu et al., 1996; Jhappan et al., 1997; Shin et al., 1997) Barnes et al., 1998; Frank et al., 1998; Gao et al., 1998; Gao et al., 1998; Taccioli et al., 1998). In the cases of DNA ligase IV and XRCC4, this phenotype is also accompanied by early embryonic lethality, which is caused by a massive apoptotic death of postmitotic neurons (Barnes et al., 1998, Frank et al., 1998, Gao et al , 1998).

Bei Menschen sind mehrere Immundefekt-Zustände durch ein fehlerhaftes T- und/oder B-Zell-Entwicklungsprogramm gekennzeichnet (Fischer et al., 1997). In etwa 20 % der Fälle wird ein schwerer kombinierter Immundefekt (SCID)-Phänotyp durch die vollständige Abwesenheit von sowohl zirkulierenden B- als auch T-Lymphozyten verursacht, die auch mit einem Defekt im V(D)J-Rekombinationsprozess verbunden ist, während Natural Killer (NK)-Zellen anwesend sind. Mutationen entweder im RAG1- oder im RAG2-Gen machen eine Unterklasse der Patienten mit diesem Zustand aus (Schwarz et al., 1996; Corneo et al., 2000; Villa et al., 2001). Bei einigen Patienten (RS-SCID) wird der T-B-SCID-Defekt nicht von einer RAG1- oder RAG2-Mutation verursacht und wird von einer erhöhten Empfindlichkeit gegen ionisierende Bestrahlungen sowohl von Knochenmarkszellen (CFU-GMs) als auch primären Haut-Fibroblasten (Cavazzana-Calvo et al., 1993) sowie einem Defekt in der V(D)J-Rekombination in Fibroblasten (Nicolas et al., 1998) begleitet.at People are multiple immune deficiency states by a faulty one T and / or B cell development program (Fischer et al., 1997). In about 20% of cases will be a severe combined immunodeficiency (SCID) phenotype through the full Absence of both circulating B and T lymphocytes which is also associated with a defect in the V (D) J recombination process, while Natural Killer (NK) cells are present. Mutations in either RAG1 or in the RAG2 gene make up a subclass of patients with this condition from (Schwarz et al., 1996; Corneo et al., 2000; Villa et al., 2001). In some patients (RS-SCID), the T-B-SCID defect does not become a RAG1 or RAG2 mutation caused and is characterized by increased sensitivity ionizing radiation of both bone marrow cells (CFU-GMs) as well as primary Skin fibroblasts (Cavazzana-Calvo et al., 1993) and a defect in V (D) J recombination in fibroblasts (Nicolas et al., 1998) accompanied.

Obwohl dieser Zustand nahelegt, dass RS-SCID einen allgemeinen DNA-Reparaturdefekt aufweisen könnte, der an die murine SCID-Situation erinnert, wurde gefunden, dass die DNA-PK-Aktivität bei diesen Patienten normal ist, und die Beteiligung des DNA-PKcs-Gens wurde eindeutig durch genetische Mittel in mehreren blutsverwandten Familien ausgeschlossen (Nicolas et al., 1996). Eine Rolle aller anderer bekannten Gene, die an der V(D)J-Rekombination/DNA-Reparatur beteiligt sind, wurde gleichermaßen als für den RS-SCID-Zustand verantwortlich ausgeschlossen (Nicolas et al., 1996). Das Gen, das in RS-SCID defekt ist, codiert deshalb einen noch nicht beschriebenen Faktor. Die Erfinder haben kürzlich den mit der Krankheit verbundenen Locus dem kurzen Arm des menschlichen Chromosoms 10 in einer 6.5cM-Region zugeordnet, die von zwei polymorphen Markern D10S1664 und D10S674 begrenzt wird (Moshous et al., 2000), einer Region, von der gezeigt wurde, dass sie mit einem ähnlichen SCID- Zustand verbunden ist, der bei Athabascan sprechenden amerikanischen Indianern beschrieben wurde (A-SCID) (Hu et al., 1988; Li et al., 1998).Even though this condition suggests that RS-SCID could have a common DNA repair defect, the reminiscent of the murine SCID situation, it was found that the DNA-PK activity is normal in these patients, and the involvement of the DNA-PKcs gene was clearly related by genetic means in several blood relatives Families excluded (Nicolas et al., 1996). A role of all other known genes involved in V (D) J recombination / DNA repair are alike as for responsible for the RS-SCID state (Nicolas et al., 1996). The gene that is defective in RS-SCID therefore encodes one not yet described factor. The inventors have recently the locus associated with the disease the short arm of the human Chromosome 10 is mapped in a 6.5cM region by two polymorphic ones Markers D10S1664 and D10S674 (Moshous et al., 2000), a region that has been shown to be of a similar nature SCID state connected is described by Athabascan-speaking American Indians was (A-SCID) (Hu et al., 1988; Li et al., 1998).

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft die Identifikation und Klonierung des Artemis-Gens, das in dieser Region des Chromosoms 10 lokalisiert ist. Artemis codiert einen neuen V(D)J-Rekombinations- und/oder DNA-Reparatur-Faktor, welcher der Metallo-β-lactamase-Überfamilie angehört und dessen Mutationen Anlass zum menschlichen RS-SCID-Zustand geben.The The present invention relates to identification and cloning the Artemis gene, located in this region of chromosome 10. Artemis encodes a novel V (D) J recombination and / or DNA repair factor, which is the metallo-β-lactamase superfamily belongs and whose mutations give rise to the human RS-SCID condition.

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein isoliertes und gereinigtes Nukleinsäure-Molekül, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID Nr. 1, den Nukleotiden 39-2114 der SEQ ID Nr. 1 oder den Nukleotiden 60-2114 der SEQ ID Nr. 1.Especially The present invention relates to an isolated and purified Nucleic acid molecule that is selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 39-2114 SEQ ID NO: 1 or nucleotides 60-2114 of SEQ ID NO: 1.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch Polypeptide, die von der Nukleinsäure der Erfindung codiert werden, und verschiedene Verwendungen, die mit den Gegenständen der Erfindung vorgenommen werden können.The The present invention also relates to polypeptides derived from the nucleic acid of the Invention, and various uses with the objects the invention can be made.

BESCHREIBUNG DER FIGURENDESCRIPTION THE FIGURES

1 stellt eine schematische Ansicht der genomischen Organisation des Artemis-Gens, wobei die Exone als Rechtecke dargestellt sind, und die verschiedenen bei RS-SCID-Patienten identifizierten Mutationen dar. 1 Figure 12 is a schematic view of the genomic organization of the Artemis gene, with the exons shown as rectangles, and the various mutations identified in RS-SCID patients.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION THE PREFERRED EMBODIMENTS

In einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein isoliertes und gereinigtes Nukleinsäure-Molekül, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID Nr. 1, den Nukleotiden 39-2114 von SEQ ID Nr. 1 oder den Nukleotiden 60-2114 von SEQ ID Nr. 1.In In a first aspect, the present invention relates to an isolated and purified nucleic acid molecule selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 39-2114 of SEQ ID NO: 1 or nucleotides 60-2114 of SEQ ID NO: 1.

Es ist auch vorgesehen, dass die Erfindung die genomische Nukleinsäuresequenz umfasst, die nach der Transkription zu SEQ ID Nr. 1 führt Die genomische Nukleinsäuresequenz kann vom Fachmann leicht aus SEQ ID Nr. 1 mittels Durchmusterung einer Bibliothek genomischer DNA unter Verwendung einer Sonde erhalten werden, welche von SEQ ID Nr. 1 abgeleitet ist. Sie kann auch ausgehend von der Sequenz mit der GenBank Zugangsnummer AL360083 erhalten werden, welche unter der folgenden Adresse verfügbar ist: http://www.ncbi.nlm.nih.gov:80/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=Nucleotide& list_uids=12584428&dopt=GenBank.It It is also contemplated that the invention will be the genomic nucleic acid sequence which leads to SEQ ID No. 1 after transcription genomic nucleic acid sequence can easily be selected by a person skilled in the art from SEQ ID No. 1 by means of a screening a library of genomic DNA using a probe which is derived from SEQ ID NO: 1. She can also go out obtained from the sequence with the GenBank accession number AL360083 which is available at the following address: http://www.ncbi.nlm.nih.gov:80/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=Nucleotide&list_uids = 12584428 & dopt = GenBank.

Die Erfindung umfasst auch ein isoliertes und gereinigtes Nukleinsäure-Molekül, welches das Komplement des isolierten Nukleinsäure-Moleküls der Erfindung ist, wie vorstehend beschrieben.The The invention also encompasses an isolated and purified nucleic acid molecule which the complement of the isolated nucleic acid molecule of the invention is as above described.

Mit Nukleinsäure, Nukleinsequenz, Nukleinsäuresequenz, Polynukleotid, Oligonukleotid, Polynukleotidsequenz, Nukleotidsequenz, alles Ausdrücke, die ohne Unterscheidung in der vorliegenden Anmeldung verwendet werden, bezeichnet man einen spezifischen Strang von Nukleotiden, modifiziert oder nicht, der ein Fragment oder eine Region einer Nukleinsäure definiert, die natürliche oder nicht-natürliche Nukleotide umfasst. Es kann sich um eine doppelsträngige DNA, eine einzelsträngige DNA oder um Transkriptionsprodukte der DNAs handeln. Die Sequenzen gemäß der Erfindung umfassen auch Peptidnukleinsäure oder Analoga oder Sequenzen mit modifizierten Nukleotiden (Phosphorothioaten, Methylphosphonaten ...).With Nucleic acid, Nucleic sequence, nucleic acid sequence, Polynucleotide, oligonucleotide, polynucleotide sequence, nucleotide sequence, all expressions, used without distinction in the present application be called a specific strand of nucleotides, modified or not, which is a fragment or a region of a nucleic acid defined, the natural or non-natural Nucleotides. It can be a double-stranded DNA, a single-stranded one DNA or transcription products of the DNAs. The sequences according to the invention also include peptide nucleic acid or analogs or sequences with modified nucleotides (phosphorothioates, Methyl phosphonates ...).

Mit isoliert ist gemeint, dass die Nukleinsäure der Erfindung nicht in ihrer natürlichen Chromosomenumgebung vorliegt. Die Sequenzen gemäß der Erfindung sind isoliert und/oder gereinigt worden, was bedeutet, dass sie direkt oder indirekt (z.B. durch Kopie mittels Amplifikation) erhalten wurden, wobei ihre natürliche Umgebung zumindest teilweise modifiziert worden ist. Die Nukleinsäuren, die durch chemische Synthese erhalten worden sind, sind ebenfalls Teil der vorliegenden Erfindung.With is meant in isolation that the nucleic acid of the invention is not in their natural Chromosome environment is present. The sequences according to the invention are isolated and / or have been cleaned, meaning that they are direct or indirect (e.g., by copy by amplification), wherein their natural environment has been at least partially modified. The nucleic acids that obtained by chemical synthesis are also part of the present invention.

Die stringenten Hybridisierungsbedingungen können definiert werden, wie es in Sambrook et al. ((1989) Molecular cloning: a laboratory manual. 2. Aufl. Cold Spring Harbor Lab., Cold Spring Harbor, New York) beschrieben ist, mit den folgenden Bedingungen: 5 × oder 6 × SCC, 50-65°C. Hochstringente Bedingungen, die ebenfalls für eine Hybridisierung verwendet werden können, sind mit den folgenden Bedingungen definiert: 6 × SSC, 60-65°C.The stringent hybridization conditions can be defined as it in Sambrook et al. ((1989) Molecular cloning: a laboratory manual. 2nd Ed. Cold Spring Harbor Lab., Cold Spring Harbor, New York) with the following conditions: 5 × or 6 × SCC, 50-65 ° C. High stringency Conditions that are also for A hybridization can be used with the following Conditions defined: 6 × SSC, 60-65 ° C.

Die DNA-DNA- oder DNA-RNA-Hybridisierung kann in zwei Schritten durchgeführt werden: (1) Vorhybridisierung bei 42°C für 3 h in Phosphat-Puffer (20 mM, pH 7,5), der 5 oder 6 × SSC (1 × SSC entspricht einer Lösung 0,15 M NaCl + 0,015 M Natriumcitrat), 50 % Formamid, 7 % Natriumdodecylsulfat (SDS), 10 × Denhardt, 5 % Dextransulfat und 1 % Lachssperma-DNA enthält; (2) Hybridisierung für bis zu 20 h bei einer Temperatur von 50-65°C, bevorzugter 60-65°C, gefolgt von verschiedenen Waschschritten (etwa 20 Minuten in 2 × SSC + 2 % SDS, dann 0,1 × SSC + 0,1 % SDS). Der letzte Waschschritt wird in 0,2 × SSC + 0,1 % SDS fürr etwa 30 Minuten bei etwa 50-65°C und/oder in 0,1 × SSC + 0,1 % SDS bei der gleichen Temperatur durchgeführt. Diese Hochstringenz-Hybridisierungsbedingungen können von einem Fachmann angepasst werden. In der Tat ist der Fachmann in der Lage, die Bedingungen der besten Stringenz durch Variieren der Konzentrationen an SSC und SDS und der Temperatur der Hybridisierung und Waschschritte zu bestimmen.The DNA-DNA or DNA-RNA hybridization can be performed in two steps: (1) Prehybridization at 42 ° C for 3 h in phosphate buffer (20 mM, pH 7.5) corresponding to 5 or 6 x SSC (1 x SSC) a solution 0.15 M NaCl + 0.015 M sodium citrate), 50% formamide, 7% sodium dodecyl sulfate (SDS), 10 × Denhardt, Containing 5% dextran sulfate and 1% salmon sperm DNA; (2) hybridization for up to 20 h at a temperature of 50-65 ° C, more preferably 60-65 ° C, followed of various washes (about 20 minutes in 2 x SSC + 2% SDS, then 0.1X SSC + 0.1% SDS). The final wash is in 0.2x SSC + 0.1% SDS for about 30 minutes at about 50-65 ° C and / or 0.1X SSC + 0.1% SDS at the same temperature. These high stringency hybridization conditions can be adapted by a professional. In fact, the expert able to vary the conditions of best stringency by varying the concentrations of SSC and SDS and the temperature of hybridization and to determine washing steps.

Der Ausdruck "Bedingungen hoher Stringenz" bezieht sich auch auf Hybridisierung und Waschen unter Bedingungen, welche das Binden eines Nukleinsäure-Moleküls, das zur Durchmusterung verwendet wird, wie eine Oligonukleotid-Sonde oder cDNA-Molekül-Sonde, an hoch homologe Sequenzen ermöglichen. Eine beispielhafte Hochstringenz-Waschlösung ist 0,2 × SSC und 0,1 % SDS, verwendet bei einer Temperatur zwischen 50-65°C.Of the Expression "Conditions high stringency "refers also on hybridization and washing under conditions which the binding of a nucleic acid molecule, the used for screening, such as an oligonucleotide probe or cDNA molecule probe, allow for highly homologous sequences. An exemplary high stringency wash solution is 0.2x SSC and 0.1% SDS, used at a temperature between 50-65 ° C.

Wenn Oligonukleotid-Sonden verwendet werden, um cDNA oder genomische Bibliotheken zu durchmustern, kann eine der folgenden zwei Hochstringenz-Lösungen verwendet werden. Die erste derselben ist 6 × SSC mit 0,05 % Natriumpyrophosphat bei einer Temperatur von 35°C-62°C, abhängig von der Länge der Oligonukleotid-Sonde. Zum Beispiel werden 14 Basenpaar-Sonden bei 35°C-40°C gewaschen, 17 Basenpaar-Sonden werden bei 45°C-50°C gewaschen, 20 Basenpaar-Sonden werden bei 52°C-57°C gewaschen und 23 Basenpaar-Sonden werden bei 57-63°C gewaschen. Die Temperatur kann um 2-3°C erhöht werden, wenn die nicht-spezifische Hintergrundbindung hoch erscheint. Eine zweite Hochstringenz-Lösung verwendet Tetramethylammoniumchlorid (TMAC) für das Waschen von Oligonukleotid-Sonden. Eine stringente Waschlösung ist 3 M TMAC, 50 mM Tris-HCl, pH 8,0 und 0,2 % SDS. Die Waschtemperatur bei Verwendung dieser Lösung ist eine Funktion der Länge der Sonde. Zum Beispiel wird eine 17 Basenpaar-Sonde bei etwa 45-50°C gewaschen.When oligonucleotide probes are used to screen cDNA or genomic libraries, one of the following two high stringency solutions can be used. The first of these is 6x SSC with 0.05% sodium pyrophosphate at a temperature of 35 ° C-62 ° C, depending on the length of the oligonucleotide probe. For example, 14 base pair probes are washed at 35 ° C-40 ° C, 17 base pair probes are washed at 45 ° C-50 ° C, 20 base pair probes are washed at 52 ° C-57 ° C and 23 base pair probes. Probes are washed at 57-63 ° C. The temperature can be increased by 2-3 ° C, when the non-specific background binding seems high. A second high stringency solution uses tetramethylammonium chloride (TMAC) for the washing of oligonucleotide probes. A stringent wash solution is 3M TMAC, 50mM Tris-HCl, pH 8.0 and 0.2% SDS. The wash temperature using this solution is a function of the length of the probe. For example, a 17 base pair probe is washed at about 45-50 ° C.

Zwei Polynukleotide werden als "identisch" oder "homolog" bezeichnet, wenn die Sequenz der Nukleotide bzw. Aminosäure-Reste in den zwei Sequenzen die gleiche ist, wenn sie für eine maximale Entsprechung ausgerichtet sind, wie nachstehend beschrieben. Der Ausdruck "komplementär zu" wird hierin verwendet, um zu bezeichnen, dass die komplementäre Sequenz mit der ganzen oder einem angegebenen zusammenhängenden Teil einer Bezugs-Polynukleotidsequenz identisch ist. Sequenzvergleiche zwischen zwei (oder mehr) Polynukleotiden oder Polypeptiden werden typisch durch Vergleichen von Sequenzen von zwei optimal ausgerichteten Sequenzen über ein Segment oder "Vergleichsfenster" durchgeführt, um lokale Regionen von Sequenzähnlichkeit zu identifizieren und zu vergleichen. Das optimale Alignment von Sequenzen für den Vergleich kann durch den lokalen Homologiealgorithmus von Smith und Waterman, Ad. App. Math 2:482 (1981), durch den Homologie-Alignmentalgorithmus von Neddleman und Wunsch, J. Mol. Biol. 48:443 (1970), durch das Verfahren der Suche nach Ähnlichkeit von Pearson und Lipman, Prop. Natl. Acad. Sci. (U.S.A) 85:2444 (1988), durch Computer-Implementierung dieser Algorithmen (GAP, BESTFIT, BLAST N, BLAST P, FASTA und TFASTA im Wisconsin Genetics Software Package, Genetics Computer Group (GCG), 575 Science Dr., Madison, WI) oder durch Augenschein durchgeführt werden. Um das optimale Alignment-Fenster zu bestimmen, könnte das BLAST-Programm unter Verwendung der Matrix BLOSUM 62 oder der Matrizes PAM oder PAM250 mit Standardparametern oder Parametern verwendet werden, die modifiziert sind, um die Spezifität zu erhöhen.Two Polynucleotides are referred to as "identical" or "homologous" when the sequence of the nucleotides or amino acid residues in the two sequences the same is when they are for are aligned to a maximum correspondence, as described below. The term "complementary to" is used herein to denote that the complementary sequence with the whole or a specified contiguous Part of a reference polynucleotide sequence is identical. Sequence comparisons between two (or more) polynucleotides or polypeptides are typified by comparing sequences of two optimally aligned sequences over a segment or "comparison window" performed to local regions of sequence similarity to identify and compare. The optimal alignment of Sequences for the comparison can be made by the local homology algorithm of Smith and Waterman, Ad. App. Math 2: 482 (1981), by the homology alignment algorithm Biol. 48: 443 (1970) by Neddleman and Wunsch, J. Mol Method of finding similarity by Pearson and Lipman, Prop. Natl. Acad. Sci. (U.S.A.) 85: 2444 (1988), through computer implementation of these algorithms (CAP, BESTFIT, BLAST N, BLAST P, FASTA and TFASTA in the Wisconsin Genetics software Package, Genetics Computer Group (GCG), 575 Science Dr., Madison, WI) or by eye examination. To the optimum To determine alignment windows, the BLAST program could be below Use of the BLOSUM 62 matrix or the PAM or PAM250 matrix with standard parameters or parameters modified to increase specificity.

"Prozentsatz der Sequenzidentität oder -homologie" wird durch Vergleich von zwei optimal ausgerichteten Sequenzen über ein Vergleichsfenster bestimmt, wobei der Teil der Polynukleotidsequenz im Vergleichsfenster Additionen oder Deletionen (d.h. Leerstellen) im Vergleich zur Bezugssequenz (die keine Additionen oder Deletionen umfasst) für ein optimales Alignment der beiden Sequenzen umfassen kann. Der Prozentsatz wird durch Bestimmung der Zahl der Positionen, an denen die identische Nukleinsäurebase oder der identische Aminosäure-Rest in beiden Sequenzen auftritt, was die Zahl der übereinstimmenden Positionen liefert, Teilen der Zahl der übereinstimmenden Positionen durch die Gesamtzahl der Positionen im Vergleichsfenster und Multiplizieren des Ergebnisses mit 100 berechnet, was den Prozentsatz der Sequenzidentität liefert."Percent of sequence identity or homology" is by comparison determined by two optimally aligned sequences over a comparison window, wherein the part of the polynucleotide sequence in the comparison window adds or deletions (i.e., vacancies) compared to the reference sequence (which does not include additions or deletions) for optimal alignment of the may include both sequences. The percentage is determined by determination the number of positions where the identical nucleic acid base or the identical amino acid residue occurs in both sequences, indicating the number of matching positions returns, dividing the number of matches Positions by the total number of positions in the comparison window and Multiply the result by 100, which is the percentage the sequence identity supplies.

Die Erfinder haben auch demonstriert, dass es möglich ist, die V(D)J-Rekombinationsaktivität zu erhalten, indem nur ein Fragment des Proteins verwendet wird, das durch die Nukleotide 39-1193 oder 60-1193 codiert wird. Dieses spezielle Fragment wird ebenfalls in der vorliegenden Erfindung bevorzugt.The Inventors have also demonstrated that it is possible to obtain V (D) J recombination activity. by using only a fragment of the protein that is produced by the Nucleotides 39-1193 or 60-1193 is encoded. This particular fragment is also preferred in the present invention.

Es ist wichtig zu bemerken, dass die Fragmente gemäß der Erfindung vorzugsweise nicht vollständig zwischen den Nukleotiden 158-609, 607-660 oder 29-537 der SEQ ID Nr. 1 enthalten sind. In der Tat entsprechen diese Nukleotide EST, die in der GenBank unter den Zugangsnummern AA306797 (Nukleotide 29-537) und AA315885 (Nukleotide 158-609, 607-660) offenbart sind. Diese EST-Offenbarungen sind jedoch unvollständig, da AA306797 ein "N" in der Position 91 umfasst, welches es unklar macht, da es alle 4 verschiedenen Nukleotide repräsentiert (das tatsächliche Nukleotid ist ein "C", wie an der Position 119 von SEQ ID Nr. 1 gesehen). Weiter startet AA306797 vor dem ersten Methionin, wie in der vorliegenden Erfindung identifiziert (Nukleotid 39 der SEQ ID Nr. 1), was nicht das tatsächliche Startcodon des Proteins der Erfindung nahelegt. EST AA315885 besitzt im Vergleich zu der Sequenz der Erfindung ein hinzugefügtes "C" am Nukleotid 453 von AA315885 (entsprechend dem Nukleotid 610 der SEQ ID Nr. 1).It It is important to note that the fragments according to the invention are preferably not completely between nucleotides 158-609, 607-660 or 29-537 of SEQ ID NO: 1 are. In fact, these nucleotides correspond to ESTs that are in the GenBank under accession numbers AA306797 (nucleotides 29-537) and AA315885 (nucleotides 158-609, 607-660). However, these EST disclosures are incomplete since AA306797 an "N" in the position 91, which makes it unclear, since it contains all 4 different nucleotides represents (the actual Nucleotide is a "C" as at the position 119 of SEQ ID NO: 1). Next AA306797 starts before the first one Methionine as identified in the present invention (nucleotide 39 of SEQ ID NO: 1), which is not the actual start codon of the protein the invention suggests. EST AA315885 possesses in comparison to the Sequence of the invention an added "C" am Nucleotide 453 of AA315885 (corresponding to nucleotide 610 of SEQ ID No. 1).

Die Offenbarungen von AA306797 und AA315885 sind von Dronkert et al. (2000, Mol. Cell. Biol., 20, 4553-61) verwendet worden, um (nach Translation der EST) einen Teil des menschlichen SNM1c-Proteins zu erhalten, das teilweise homolog zum murinen SNM1, dem Gegenstand der Offenbarung, ist. Die Probleme bei den zwei EST, die oben erwähnt sind, führten zu einem falschen translatierten Protein.The Disclosures of AA306797 and AA315885 are by Dronkert et al. (2000, Mol. Cell. Biol., 20, 4553-61) has been used to (according to Translation of the EST) a portion of the human SNM1c protein partially homologous to the murine SNM1, the subject the revelation is. The problems with the two EST mentioned above led to a wrong translated protein.

Es ist auch bemerkenswert, dass Wood et al. (2001, Science, 291, 1284-9) erwähnen, dass das Gen-EST, das SNM1C entspricht, auf dem Chromosom 10 angeordnet ist, aber nicht die Lokalisation (10p) präzisieren, noch geben sie irgendeine andere Information an als EST AA315885, von dem gezeigt wurde, dass es fehlerhaft ist.It It is also noteworthy that Wood et al. (2001, Science, 291, 1284-9) mention, that the gene EST corresponding to SNM1C is located on chromosome 10 is, but does not specify the localization (10p), nor does it give any other information than EST AA315885, which was shown to be it is flawed.

Die Nukleotide 1 bis 35 und 37 bis 189 der SEQ ID Nr. 1 sind in EST offenbart worden, welches in GenBank unter der Zugangsnummer AA278590 offenbart ist und unvollständig und fehlerhaft ist, da ihm das "G"-Nukleotid fehlt, das an der Position 36 der SEQ ID Nr. 1 vorliegt.Nucleotides 1 to 35 and 37 to 189 of SEQ ID NO: 1 have been disclosed in EST, which is disclosed in GenBank under accession number AA278590 and is incomplete and erroneous in that it has the "G" nucleotide present at position 36 of SEQ ID NO: 1 is missing.

Die Nukleotide 1848 bis 2321 entsprechen einigen Nukleotiden, die in EST anwesend sind, das in GenBank unter der Zugangsnummer AI859962 offenbart ist und unvollständig ist. Dieses EST offenbart einen fehlerhaften Teil der komplementären Sequenz der SEQ ID Nr. 1, die Nukleotide, die komplementär zu den Nukleotiden sind, die am Start von EST AI859962 vorliegen, entsprechen nicht den letzten Nukleotiden der SEQ ID Nr. 1.The Nucleotides 1848 to 2321 correspond to some nucleotides found in EST present in GenBank under accession number AI859962 is revealed and incomplete is. This EST discloses a defective part of the complementary sequence SEQ ID NO: 1, the nucleotides that are complementary to the nucleotides, which are present at the start of EST AI859962, do not correspond to the last Nucleotides of SEQ ID NO: 1.

Dieses EST enthält teilweise EST AA278850, das ebenfalls unvollständig und fehlerhaft ist (Fehlpaarung eines Nukleotids im Vergleich zum Komplement der SEQ ID Nr. 1).This Contains EST partly EST AA278850, which is also incomplete and faulty (mismatch a nucleotide compared to the complement of SEQ ID NO: 1).

Deshalb sind diese Offenbarungen nicht nur fehlerhaft und unvollständig, sondern verknüpfen auch nicht die Nukleinsäure der Erfindung, wie oben definiert, mit der V(D)J-Rekombination und dem SCID-Defekt, wie es die Erfinder in der vorliegenden Anmeldung vornahmen. Dies hätte den Fachmann verwirrt, der nicht in der Lage gewesen wäre, viel Information aus diesen Offenbarungen zu erhalten.Therefore These revelations are not only flawed and incomplete, but link not the nucleic acid either of the invention as defined above with V (D) J recombination and the SCID defect, as the inventors in the present application first names. This would have confused the professional who would not have been able to do much To obtain information from these disclosures.

Die vorliegende Erfindung ist auch auf einen Vektor gerichtet, der das Nukleinsäure-Molekül der Erfindung umfasst, insbesondere die Nukleinsäuresequenz, die den Nukleotiden 39-2114, 60-2114, 39-1193 oder 60-1193 der SEQ ID Nr. 1 entspricht. Zahlreiche Vektoren sind in der Technik bekannt, und sie können beispielsweise Expressionsvektoren oder Amplifikationsvektoren sein.The The present invention is also directed to a vector comprising the Nucleic acid molecule of the invention includes, in particular the nucleic acid sequence, the nucleotides 39-2114, 60-2114, 39-1193 or 60-1193 of SEQ ID NO: 1. Numerous vectors are known in the art, and they may be, for example Be expression vectors or amplification vectors.

Die Erfindung ist auch auf eine Wirtszelle gerichtet, welche den erfindungsgemäßen Vektor umfasst.The The invention is also directed to a host cell comprising the vector of the invention includes.

Die Erfindung ist auch auf ein Verfahren zur Produktion eines Proteins gerichtet, das an der V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur beteiligt ist, umfassend die Schritte:

  • a) Exprimieren des erfindungsgemäßen Nukleinsäure-Moleküls in einem geeigneten Wirt, um ein Protein zu synthetisieren, das an der V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur beteiligt ist, und
  • b) Isolieren des Proteins, das an der V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur beteiligt ist.
The invention is also directed to a method of producing a protein involved in V (D) J recombination and / or DNA repair comprising the steps of:
  • a) expressing the nucleic acid molecule of the invention in a suitable host to synthesize a protein involved in V (D) J recombination and / or DNA repair, and
  • b) isolating the protein involved in V (D) J recombination and / or DNA repair.

Die vorliegende Erfindung ist auch auf ein isoliertes Nukleinsäure-Molekül, welches das Komplement des isolierten Nukleinsäure-Moleküls der Erfindung, wie vorstehend definiert, ist, und auf ein isoliertes Protein oder Peptid gerichtet, das durch die Nukleinsäure der Erfindung codiert wird. Wie nachstehend ersichtlich, kann das Protein oder Peptid der Erfindung entweder durch rekombinante DNA-, chemische oder andere Techniken erhalten werden.The The present invention is also directed to an isolated nucleic acid molecule which the complement of the isolated nucleic acid molecule of the invention as above is defined, and directed to an isolated protein or peptide, that by the nucleic acid the invention is encoded. As can be seen below, the Protein or peptide of the invention either by recombinant DNA, chemical or other techniques are obtained.

Die Ausdrücke Polypeptid und Protein sind so zu verstehen, dass sie einen spezifischen Strang von Aminosäuren bedeuten, der natürlich oder synthetisch sein kann. Der Fachmann kennt Wege zur Variation von Aminosäuren. Bevorzugte Proteine oder Polypeptide sind insbesondere die SEQ ID Nr. 2 und die Aminosäuren 1-385 oder 8-385 der SEQ ID Nr. 2.The expressions Polypeptide and protein should be understood to have a specific Strand of amino acids mean, of course or can be synthetic. The person skilled in the art knows ways to vary of amino acids. Preferred proteins or polypeptides are in particular the SEQ ID No. 2 and amino acids 1-385 or 8-385 of SEQ ID NO: 2.

Die Expressionsvektoren der Erfindung enthalten bevorzugt einen Promotor, Translations-Start- und Terminationssignale sowie geeignete Regionen für die Regulierung der Transkription. Sie müssen in der Wirtszelle aufrechterhalten werden. Der Fachmann kennt derartige Vektoren und die Weisen, Proteine zu produzieren und zu reinigen, insbesondere durch Verwendung von Markierungen (wie dem Histidin-Marker oder Glutathion). Es ist auch möglich, in-vitro-Translations-Kits zu verwenden, die in großem Umfang verfügbar sind, um das Protein oder Peptid gemäß der Erfindung zu produzieren.The Expression vectors of the invention preferably contain a promoter, Translation start and termination signals as well as suitable regions for the Regulation of transcription. They have to keep up in the host cell become. The person skilled in the art knows such vectors and the manners, proteins to produce and to clean, in particular through the use of Markers (such as the histidine marker or glutathione). It is also possible, in vitro translation kit to use that in large Scope available are to produce the protein or peptide according to the invention.

Die Nukleinsäure der Erfindung oder ein Fragment derselben kann unter Verwendung von Standard-Ligierungstechniken oder von homologer Rekombination in einen geeigneten Expressions- oder Amplifikationsvektor inseriert werden. Der Vektor wird so gewählt, dass er die Amplifikation der Nukleinsäure der Erfindung und/oder die Expression des Gens ermöglicht.The nucleic acid of the invention or a fragment thereof can be used standard ligation techniques or homologous recombination inserted into a suitable expression or amplification vector become. The vector is chosen that it is the amplification of the nucleic acid of the invention and / or allows the expression of the gene.

Die Vektoren können so gewählt werden, dass sie in einer großen Vielfalt von Wirten, wie prokaryotischen, Hefe-, Insekten- (Baculovirus-Systeme) und/oder eukaryotischen Wirtszellen, funktional sind. Die Wahl der Wirtszelle kann von den Eigenschaften des zu exprimierenden Polypeptids oder dessen Fragment abhängen, zum Beispiel, wenn Posttranslations-Modifikationen erforderlich sind (wie Glycosylierung und/oder Phosphorylierung). Wenn dies der Fall ist, sind eukaryotische Zellen, wie Hefe, Insekten- oder Säuger-Wirtszellen, vorzuziehen.The Vectors can so chosen that they are in a big one Variety of hosts, such as prokaryotic, yeast, insect (baculovirus systems) and / or eukaryotic host cells are functional. The choice of Host cell may be dependent on the characteristics of the polypeptide to be expressed or its fragment depend, For example, if post-translational modifications are required are (such as glycosylation and / or phosphorylation). If this is the case Case, eukaryotic cells such as yeast, insect or mammalian host cells are preferable.

Der Fachmann kennt verschiedene Typen von Vektoren, die verwendet werden können, und die verschiedenen Techniken, die verwendet werden, um sie in Wirtszellen eintreten zu lassen (Elektroporation, Lipofektion ...).The person skilled in the art knows various types of vectors that can be used, and the ver various techniques used to invade host cells (electroporation, lipofection ...).

Ein Überblick über die verschiedenen verwendbaren Vektoren, Wirtszellen und Regulations-DNA-Sequenzen auf den Vektoren, abhängig von den Wirtszellen, können in der US 6,165,753 , insbesondere Spalte 9, Zeile 34 bis Spalte 13, Zeile 36, gefunden werden. Dieser technische Teil des Dokuments, der sich auf das Cyclin-E2-Gen und -Polypeptid bezieht, aber auf jede andere cDNA oder jedes andere Gen verallgemeinert werden kann, wird hierin durch Bezugnahme aufgenommen.An overview of the various useful vectors, host cells and regulatory DNA sequences on the vectors, depending on the host cells, can be found in the US 6,165,753 , in particular column 9, line 34 to column 13, line 36 are found. This technical part of the document, which relates to the cyclin E2 gene and polypeptide but can be generalized to any other cDNA or gene, is hereby incorporated by reference.

Ein weiterer Überblick über die verschiedenen Vektoren, Regulationssequenzen, Wirtszellen und Verfahren zur Expression von Polypeptiden, die verwendet werden können, kann in der WO 99/55730, Seite 6, Zeile 3 bis Seite 25, Zeile 6, gefunden werden, was hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.One further overview of the various vectors, regulatory sequences, host cells and methods for expression of polypeptides that may be used in WO 99/55730, page 6, line 3 to page 25, line 6 found which is incorporated herein by reference.

Zusammenfassend enthalten die Vektoren der Erfindung mindestens ein selektierbares Markergen, das ein Protein codiert, welches für das Überleben und Wachstum der Wirtszelle in einem selektiven Kulturmedium erforderlich ist. Typische Selektionsmarker-Gene codieren Proteine, die bei prokaryotischen Wirtszellen entweder eine Resistenz gegen Antibiotika, wie Ampicillin, Tetracyclin oder Kanamycin, verleihen, auxotrophe Defekte der Zelle komplementieren (beispielsweise Ura-Hefen). Bevorzugte selektierbare Marker sind das Kanamycinresistenz-Gen, das Ampicillinresistenz-Gen und das Tetracyclinresistenz-Gen. Das Kanamycinresistenz-Gen ist bevorzugt, wenn Vektoren, die sowohl im prokaryotischen als auch eukaryotischen (Säuger-)Zellen aktiv sind, verwendet werden, da das Protein in Säuger-Zellen eine Resistenz gegen Neomycin verleiht.In summary For example, the vectors of the invention contain at least one selectable one Marker gene encoding a protein responsible for the survival and growth of the host cell in a selective culture medium is required. Typical selection marker genes encode proteins present in prokaryotic host cells either a resistance to antibiotics, such as ampicillin, tetracycline or Kanamycin, complement auxotrophic defects of the cell (for example, Ura yeasts). Preferred selectable markers are the kanamycin resistance gene, the ampicillin resistance gene and the Tetracycline resistance gene. The kanamycin resistance gene is preferred when vectors are present in both the prokaryotic and eukaryotic (Mammalian) cells are active, since the protein is in mammalian cells confer resistance to neomycin.

Die Vektoren der Erfindung enthalten auch eine Ribosomen-Bindungssequenz, wie eine Shine-Dalgarno-, eine Kozak-Sequenz oder eine interne Ribosomen-Eintrittsstelle (Ires).The Vectors of the invention also contain a ribosome binding sequence, such as a Shine-Dalgarno, a Kozak sequence or an internal ribosome entry site (Ires).

Eine Signalsequenz kann auch verwendet werden, um das Polypeptid aus der Wirtszelle herauszulenken, wenn es synthetisiert ist. Dem Fachmann sind viele Signalsequenzen bekannt und jede derselben, die in der gewählten Wirtszelle funktional ist (homolog oder heterolog), kann in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Nukleinsequenz verwendet werden.A Signal sequence can also be used to exclude the polypeptide of the host cell when it is synthesized. The expert For example, many signal sequences are known and each of those described in the selected Host cell is functional (homologous or heterologous), can communicate with the nucleic sequence according to the invention be used.

Die Vektoren der Erfindung sind typisch von einem Ausgangsvektor, wie einem im Handel erhältlichen Vektor, abgeleitet. Derartige Vektoren können einige der Elemente, die in den fertigen Vektor einzuschließen sind, enthalten oder nicht, wobei derartige Elemente durch geeignete molekularbiologische Techniken eingeführt werden. So können hinzugefügte Elemente einzeln nach enzymatischem Verdau und Ligieren des Elements in den Vektor eingeführt werden. Dieses Verfahren ist in der Technik wohlbekannt und ist zum Beispiel in Sambrook et al., oben, beschrieben.The Vectors of the invention are typical of an initial vector, such as a commercially available vector, derived. Such vectors can some of the elements to include in the finished vector, contain or not, such elements by suitable molecular biological Techniques introduced become. So can added Elements individually after enzymatic digestion and ligation of the element introduced into the vector become. This process is well known in the art and is for example, in Sambrook et al., supra.

Bevorzugte Vektoren, von denen aus es möglich ist, die Vektoren der Erfindung zu erhalten, sind mit bakteriellen, Insekten- und Säuger-Wirtszellen kompatibel und schließen, ohne beschränkend zu sein, pCRII, pCR3 und pcDNA3 (Invitrogen Company, San Diego, Kalifornien), pBSII (Stratagene Company, LaJolla, Kalifornien), pET15b (Novagen, Madison, Wisconsin), PGEX (Pharmacia Biotech, Piscataway, N.J.), pEGFP-N2 (Clontech, Palo Alto, Kalifornien), PETL (BlueBacll; Invitrogen) und pFASTBacDual (Gibco/BRL, Grand Island, N.Y.) ein.preferred Vectors from which it is possible is to obtain the vectors of the invention are with bacterial, Insect and mammalian host cells compatible and close, without limitation to be pCRII, pCR3 and pcDNA3 (Invitrogen Company, San Diego, California), pBSII (Stratagene Company, LaJolla, California), pET15b (Novagen, Madison, Wisconsin), PGEX (Pharmacia Biotech, Piscataway, N.J.), pEGFP-N2 (Clontech, Palo Alto, California), PETL (BlueBacll; Invitrogen) and pFASTBacDual (Gibco / BRL, Grand Island, N.Y.).

Nach Konstruktion des Vektors und Insertion der Nukleinsäure der Erfindung kann der vollständige Vektor für die Amplifikation und/oder Polypeptid-Expression in eine geeignete Wirtszelle inseriert werden.To Construction of the Vector and Insertion of the Nucleic Acid of the Invention can be the full vector for the Amplification and / or polypeptide expression in a suitable host cell be advertised.

Derartige Wirtszellen können prokaryotische Wirtszellen (wie E. coli, Bacillus subtilis) oder eukaryotische Wirtszellen (wie eine Hefezelle, eine Insektenzelle oder eine Vertebratenzelle) sein. Die Wirtszelle kann, wenn sie unter geeigneten Bedingungen kultiviert wird, das Polypeptid synthetisieren, welches anschließend aus dem Kulturmedium (wenn die Wirtszelle es in das Medium sekretiert) oder direkt aus der Wirtszelle, die es produziert (wenn es nicht sekretiert wird), gesammelt werden kann. Nach dem Sammeln kann das Polypeptid unter Verwendung von Verfahren wie Molekularsieb-Chromatographie, Affinitätschromatographie und dergleichen gereinigt werden.such Host cells can prokaryotic host cells (such as E. coli, Bacillus subtilis) or eukaryotic host cells (such as a yeast cell, an insect cell or a vertebrate cell). The host cell can if they cultured under suitable conditions, synthesize the polypeptide, which then off the culture medium (when the host cell secretes it into the medium) or directly from the host cell that produces it (if it is not is secreted) can be collected. After collecting this can Polypeptide using methods such as molecular sieve chromatography, affinity and the like are cleaned.

Die Wahl der Wirtszelle für die Polypeptid-Produktion hängt teilweise davon, ob das Polypeptid glycosyliert oder phosphoryliert werden soll (in welchem Fall eukaryotische Wirtszellen bevorzugt sind), und von der Weise ab, in welcher die Wirtszelle in der Lage ist, das Protein in seine native Tertiärstruktur (z.B. richtige Orientierung der Disulfid-Brücken usw.) zu "falten", so dass biologisch aktives Protein durch die Zelle hergestellt wird. Wenn die Wirtszelle nicht das Polypeptid synthetisiert, das die biologische Aktivität der V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur aufweist, kann das Polypeptid nach Reinigung bei verschiedenen Dialysen "gefaltet" werden.The choice of host cell for polypeptide production depends in part on whether the polypeptide is to be glycosylated or phosphorylated (in which case eukaryotic host cells are preferred), and on the manner in which the host cell is capable of incorporating the protein into its own native tertiary structure (eg, proper orientation of the disulfide bridges, etc.) to "fold," so that biologically active protein produced by the cell becomes. If the host cell does not synthesize the polypeptide having the biological activity of V (D) J recombination and / or DNA repair, the polypeptide may be "folded" after purification on various dialyses.

Geeignete Säugerzellen oder -zelllinien sind in der Technik wohlbekannt und umfassen Ovarialzellen des chinesischen Hamsters (CHO), HeLa-, HEK293-, Hep-2-, 3T3-Zellen, Affen-COS-1- und COS-7-Zelllinien und die CV-1-Zelllinie, Maus-Neuroblastom-N2A-Zellen, HeLa-Maus-L-929-Zellen, 3T3-Linien, die von Swiss-, Balb-c- oder NIH-Mäusen abstammen, BHK- oder NaK-Hamster-Zelllinien.suitable mammalian cells or cell lines are well known in the art and include ovarian cells of the Chinese hamster (CHO), HeLa, HEK293, Hep-2, 3T3 cells, Monkey COS-1 and COS-7 cell lines and the CV-1 cell line, mouse neuroblastoma N2A cells, HeLa mouse L-929 cells, 3T3 lines derived from Swiss, Balb-c or NIH mice derived, BHK or NaK hamster cell lines.

Nützliche Bakterien-Wirtszellen, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, umfassen die verschiedenen Stämme von E. coli, wie HB101, DN5.α., DH10 oder MC1061. Verschiedene Stämme von B. subtilis, Pseudomonas spp. oder Bacillus spp., Streptomyces spp. und dergleichen können ebenfalls in diesem Verfahren verwendet werden.helpful Bacteria host cells responsible for the present invention are suitable include the various strains E. coli, such as HB101, DN5.α., DH10 or MC1061. Different strains of B. subtilis, Pseudomonas spp. or Bacillus spp., Streptomyces spp. and the like can also be used in this process.

Viele Hefezellen-Stämme, die dem Fachmann bekannt sind, sind ebenfalls als Wirtszellen für die Expression der Polypeptide der vorliegenden Erfindung verfügbar und man wird die Stämme von Saccharomyces cerevisiae, S. pombe, Kluyveromyces ... bevorzugen.Lots Yeast strains those known in the art are also as host cells for expression The polypeptides of the present invention are available and the strains of Saccharomyces cerevisiae, S. pombe, Kluyveromyces ... prefer.

Der Eintritt (auch als "Transformation" oder "Transfektion") des Vektors in die gewählte Wirtszelle kann unter Verwendung von Verfahren wie Calciumchlorid, Elektroporation, Mikroinjektion, Lipofektion oder das DEAE-Dextran-Verfahren erzielt werden. Das gewählte Verfahren ist teilweise eine Funktion der Art der zur verwendenden Wirtszelle. Diese Verfahren und andere geeignete Verfahren sind dem Fachmann wohlbekannt und sind z.B. in Sambrook et al., oben, angegeben.Of the Admission (also called "transformation" or "transfection") of the vector into the chosen one Host cell may be prepared using methods such as calcium chloride, Electroporation, microinjection, lipofection or the DEAE-dextran method be achieved. The chosen one Procedure is partly a function of the type of use to be made Host cell. These methods and other suitable methods are are well known to those skilled in the art and are e.g. in Sambrook et al., supra, specified.

Der Fachmann kennt das Medium zur Verwendung für die Kultivierung der Wirtszellen, einschließlich des Selektionsmittels (Antibiotikums), das dem Medium zuzusetzen ist, abhängig vom Marker, der sich auf dem in die Zelle inserierten Vektor befindet.Of the A person skilled in the art knows the medium to be used for the cultivation of the host cells, including the Selection agent (antibiotic) to be added to the medium, dependent from the marker located on the vector inserted into the cell.

Die Polypeptidmenge, die in der Wirtszelle produziert wird, kann unter Verwendung von in der Technik bekannten Standardverfahren, wie, ohne Beschränkung, Western-Blot-Analyse, SDS-Polyacrylamid-Gelelektrophorese, nicht-denaturierender Gelelektrophorese, HPLC-Auftrennung, Immunpräzipitation und/oder Aktivitätsassays, wie DNA-Bindungs-Gelshift-Assays, ausgewertet werden.The The amount of polypeptide produced in the host cell may be below Use of standard methods known in the art, such as, without restriction, Western blot analysis, SDS polyacrylamide gel electrophoresis, non-denaturing Gel electrophoresis, HPLC separation, immunoprecipitation and / or activity assays, such as DNA binding gel shift assays.

Die Reinigung des von Zellen der Erfindung produzierten Polypeptids kann, wenn es in Lösung vorliegt (Sekretion oder Exkretion), unter Verwendung einer Vielfalt von Techniken bewerkstelligt werden. Wenn es einen Marker wie Hexahistidin enthält, kann es im Wesentlichen in einem Einstufen-Verfahren durch Leiten der Lösung durch eine Affinitätssäule gereinigt werden, wobei die Säulenmatrix eine hohe Affinität für den Marker oder direkt für das Polypeptid aufweist (Nickel-Säule für Polyhistidin).The Purification of the polypeptide produced by cells of the invention can if it is in solution is present (secretion or excretion), using a variety be accomplished by techniques. If there is a marker like hexahistidine contains It can essentially be done in a one-step process by passing the solution purified by an affinity column be, where the column matrix a high affinity for the Marker or directly for having the polypeptide (nickel column for polyhistidine).

Wenn das Polypeptid ohne angebrachten Marker hergestellt wird, können andere wohlbekannte Verfahren für die Reinigung verwendet werden. Derartige Verfahren umfassen ohne Beschränkung Ionenaustausch-Chromatographie, Molekularsieb-Chromatographie, HPLC, native Gelelektrophorese in Kombination mit Gelelution und präparative isoelektrische Fokussierung ("Isoprime"-Maschine/Technik, Hoefer Scientific). In einigen Fällen können zwei oder mehr dieser Techniken vereinigt werden, um eine erhöht Reinheit zu erzielen.If the polypeptide is prepared without attached label, others can well-known method for the cleaning can be used. Such methods include without restriction Ion exchange chromatography, molecular sieve chromatography, HPLC, native gel electrophoresis in combination with gel elution and preparative isoelectric focusing ( "Isoprime" machine / technique, Hoefer Scientific). In some cases can Two or more of these techniques are combined to give an increased purity to achieve.

Wenn vorausgesehen wird, dass das Polypeptid hauptsächlich intrazellulär gefunden wird, kann das intrazelluläre Material (einschließlich Einschlusskörpern bei gram-negativen Bakterien) unter Verwendung jeder dem Fachmann bekannten Standardtechnik aus der Wirtszelle extrahiert werden. Zum Beispiel kann die Wirtszelle durch French-Presse, Homogenisierung und/oder Beschallung, gefolgt von Zentrifugation, lysiert werden, um den Inhalt des Periplasmas/Zytoplasmas freizusetzen.If It is anticipated that the polypeptide was found mainly intracellularly can, intracellular Material (including inclusion bodies gram-negative bacteria) using any one skilled in the art known standard technology can be extracted from the host cell. For example, the host cell can by french press, homogenization and / or sonication, followed by centrifugation, lysed, to release the contents of the periplasm / cytoplasm.

Wenn das Polypeptid im Periplasma Einschlusskörper gebildet hat, wird das Polypeptid unter Verwendung von in der Technik bekannten Verfahren erhalten, insbesondere mit Hilfe von chaotropen Mitteln wie Guanidin oder Harnstoff, um die Einschlusskörper freizusetzen, aufzubrechen und löslich zu machen. Eine weitere Dialyse trägt dazu bei, das Polypeptid zu lösen.If the polypeptide has formed in the periplasm inclusion body, the Polypeptide using methods known in the art obtained, in particular with the help of chaotropic agents such as guanidine or urea to release the inclusion bodies and soluble close. Further dialysis contributes to the polypeptide to solve.

Man kann auch andere dem Fachmann wohlbekannte Standardverfahren verwenden, wie Auftrennung durch Elektrophorese, gefolgt von Elektroelution, verschiedene Arten von Chromatographie (Immunaffinität, Molekularsieb und/oder Ionenaustausch) und/oder Hochdruckflüssigkeitschromatographie. In einigen Fällen kann es vorzuziehen sein, mehr als eines dieser Verfahren für eine vollständige Reinigung zu verwenden.It is also possible to use other standard methods well known to those skilled in the art, such as electrophoresis separation followed by electroelution, various types of chromatography (immunoaffinity, molecular sieve and / or ion exchange) and / or high pressure liquid chromatography. In some In some cases, it may be preferable to use more than one of these methods for complete purification.

Zusätzlich zur Herstellung und Reinigung des Polypeptids unter Verwendung rekombinanter DNA-Techniken können die Polypeptide, Fragmente und/oder Derivate derselben durch chemische Syntheseverfahren (wie Festphasen-Peptidsynthese) unter Verwendung von in der Technik bekannten Verfahren hergestellt werden, wie jenen, die von Merrifield et al., (J. Am. Chem. Soc., 85:2149 [1963]), Houghten et al. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82:5132 [1985]) und Stewart und Young (Solid Phase Peptide Synthesis, Pierce Chemical Co., Rockford, III. [1984]) beschrieben sind. Derartige Polypeptide können mit oder ohne ein Methionin am Amino-Terminus synthetisiert werden. Chemisch synthetisierte Polypeptide oder Fragmente können unter Verwendung von in diesen Literaturstellen angegebenen Verfahren oxidiert werden, um Disulfid-Brücken zu bilden. Es wird erwartet, dass diese synthetischen Polypeptide oder Fragmente eine biologische Aktivität aufweisen, die mit jener der Polypeptide vergleichbar ist, die rekombinant produziert oder aus natürlichen Quellen gereinigt werden, nämlich eine Fähigkeit, die V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur zu fördern, und können so austauschbar mit rekombinantem oder natürlichem Polypeptid verwendet werden.In addition to Preparation and Purification of the Polypeptide Using Recombinant DNA Techniques can the polypeptides, fragments and / or derivatives thereof by chemical Synthetic method (such as solid-phase peptide synthesis) using manufactured in the art known methods, such as those those of Merrifield et al., (J. Am. Chem. Soc., 85: 2149 [1963]), Houghten et al. (Proc Natl. Acad Sci., USA, 82: 5132 [1985]) and Stewart and Young (Solid Phase Peptide Synthesis, Pierce Chemical Co., Rockford, III. [1984]). Such polypeptides can be synthesized with or without a methionine at the amino terminus. Chemically synthesized polypeptides or fragments may be mentioned under Use of methods specified in these references be oxidized to disulfide bridges too form. It is expected that these synthetic polypeptides or Fragments have a biological activity with that is comparable to the polypeptides produced recombinantly or from natural Sources are cleaned, namely an ability and thus can promote V (D) J recombination and / or DNA repair used interchangeably with recombinant or natural polypeptide become.

Das Polypeptid der Erfindung kann chemisch abgeleitet oder mit einem Polymer assoziiert werden. Die modifizierten Polypeptide gemäß der Erfindung können anderen pharmakologischen Eigenschaften aufweisen als die unmodifizierten Polypeptide, wie eine erhöhte oder verringerte Halbwertszeit nach Verabreichung an ein Tier oder einen Menschen, eine unterschiedliche Pharmakokinetik ...The Polypeptide of the invention can be derived chemically or with a Polymer are associated. The modified polypeptides according to the invention can others have pharmacological properties than the unmodified Polypeptides, such as an elevated one or reduced half-life after administration to an animal or a human, a different pharmacokinetics ...

Die Polypeptide gemäß der Erfindung, ihre Fragmente, Varianten, und/oder Derivate können verwendet werden, um unter Verwendung von Standardmethoden Antikörper herzustellen, zum Beispiel nach Verabreichung an ein Tier wie eine Maus, eine Ratte, ein Kaninchen oder eine Ziege unter Verwendung eines geeigneten Adjuvans (insbesondere komplettes oder inkomplettes Freund-Adjuvans).The Polypeptides according to the invention, their fragments, variants, and / or derivatives can be used to obtain Using standard methods to make antibodies, for example after administration to an animal such as a mouse, a rat, a rabbit or a goat using a suitable adjuvant (especially complete or incomplete Freund's adjuvant).

So sind Antikörper, die mit den Polypeptiden der Erfindung reagieren, sowie reaktive Fragmente derartiger Antikörper ebenfalls im Bereich der vorliegenden Erfindung eingeschlossen. Die Antikörper können polyklonal, monoklonal, rekombinant, chimär, einzelkettig und/oder bispezifisch sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Antikörper oder das Fragment desselben entweder menschlichen Ursprungs oder wird "humanisiert", d.h. so hergestellt, dass eine Immunreaktion gegen den Antikörper verhütet oder minimiert wird, wenn er einem Patienten verabreicht wird.So are antibodies, which react with the polypeptides of the invention, as well as reactive Fragments of such antibodies also included within the scope of the present invention. The antibodies can polyclonal, monoclonal, recombinant, chimeric, single-chain and / or bispecific be. In a preferred embodiment is the antibody or the fragment thereof of either human origin or is "humanized", i. made, that an immune reaction against the antibody is prevented or minimized, if it is administered to a patient.

Bei dem Antikörper-Fragment kann es sich um irgendein Fragment handeln, das mit den Polypeptiden der vorliegenden Erfindung reagiert. Die Erfindung umfasst auch die Hybridome, die erzeugt werden, indem man das Polypeptid gemäß der Erfindung oder ein Fragment desselben einem ausgewählten Säuger als Antigen präsentiert, gefolgt von der Fusion von Zellen (z.B. Milzzellen) des Säugers mit gewissen Krebszellen, um durch bekannte Techniken, wie der Technik von Köhler und Milstein (1975 Nature 256, 495), immortalisierte Zelllinien zu schaffen.at the antibody fragment it can be any fragment that interacts with the polypeptides of the present invention. The invention also includes the Hybridomas that are generated by the polypeptide according to the invention or a fragment thereof presented to a selected mammal as antigen, followed by fusion of cells (e.g., spleen cells) of the mammal with certain cancerous cells by known techniques, such as the technique from Köhler and Milstein (1975 Nature 256, 495), immortalized cell lines to accomplish.

Die erfindungsgemäßen Antikörper sind zum Beispiel chimäre Antikörper, humanisierte Antikörper, Fab oder F(ab')2-Fragmente. Sie können Immunokonjugate oder markierte Antikörper sein.The antibodies according to the invention are, for example, chimeric antibodies, humanized antibodies, Fab or F (ab ') 2 fragments. They can be immunoconjugates or labeled antibodies.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben demonstriert, dass das Artemis-Gen (auch als SNM1C bezeichnet) einen neuen V(D)J-Rekombinations- und/oder DNA-Reparatur-Faktor codiert, welcher der Metallo-β-lactamase-Überfamilie angehört und dessen Mutationen Anlass zum menschlichen RS-SCID-Zustand geben.The Inventors of the present invention have demonstrated that Artemis gene (also as SNM1C) a new V (D) J recombination and / or DNA repair factor coding for the metallo-β-lactamase superfamily belongs and whose mutations give rise to the human RS-SCID condition.

Deshalb ist die vorliegende Erfindung auch auf ein in-vitro-Verfahren zur Bestimmung des SCID-Typs bei einem Patienten gerichtet, das darin besteht, in dem Patienten die Nukleinsäure zu analysieren, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID Nr. 1, den Nukleotiden 39-2114, 60-2114, 39-1193 und 60-1193 der SEQ ID Nr. 1, wobei eine Mutation der Nukleinsäure die Klassifikation des SCID als strahlungsempfindlichen SCID ermöglicht.Therefore the present invention is also directed to an in vitro method for Determine the SCID type in a patient who is in it consists in analyzing in the patient the nucleic acid that is selected from the group consisting of SEQ ID No. 1, nucleotides 39-2114, 60-2114, 39-1193 and 60-1193 of SEQ ID NO: 1, wherein one mutation the nucleic acid allows classification of the SCID as a radiation-sensitive SCID.

Die Mutationen, die gesucht werden, umfassen Punktmutationen, die zu einer nicht-konservativen Änderung einer Aminosäure des Proteins oder zu einer Produktion eines vorzeitigen Terminationscodons führen, Deletionen, Insertionen oder Modifikationen aufgrund von Änderungen der genomischen DNA, die der SEQ ID Nr. 1 entspricht, und der Spleißdonor- und -akzeptor-Stellen, welche die Exone flankieren.The Mutations that are sought include point mutations that are too a non-conservative change an amino acid of the protein or to a production of a premature termination codon lead, deletions, Insertions or modifications due to changes in genomic DNA, which corresponds to SEQ ID No. 1, and the splice donor and acceptor sites, which flank the exons.

Die Erfindung ist auch auf ein in-vitro-Verfahren zur Diagnose bei einem Patienten gerichtet, einschließlich einer pränatalen Diagnose, eines Zustands, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem SCID, einer Prädisposition für Krebs, einem Immundefekt und dem Tragen einer Mutation, welche das Risiko erhöht, dass die Nachfahren eine derartige Krankheit haben, welches darin besteht, dass die Nukleinsäure, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID Nr. 1, den Nukleotiden 39-2114, 60-2114, 39-1193 und 60-1193 der SEQ ID Nr. 1, und/oder das Protein, das von der Nukleinsäure in dem Patienten codiert wird, analysiert werden, wobei eine Mutation der Nukleinsäure und/oder des Proteins ein erhöhtes Risiko anzeigt, dass dieser Zustand vorliegt.The invention is also directed to an in vitro method of diagnosis in a patient finally, a prenatal diagnosis, a condition selected from the group consisting of a SCID, a predisposition to cancer, an immunodeficiency and carrying a mutation which increases the risk that the offspring will have such a disease, which is that the nucleic acid selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 39-2114, 60-2114, 39-1193 and 60-1193 of SEQ ID NO: 1, and / or the protein derived from the Analyzed nucleic acid in the patient, wherein a mutation of the nucleic acid and / or the protein indicates an increased risk that this condition exists.

Es ist auch eingeschlossen, dass das Diagnoseverfahren gemäß der Erfindung so durchgeführt wird, dass eines der oder die zwei Allele des Patienten analysiert werden, wobei man nach jeglichen Mutationen (Punktmutationen, Deletionen, Insertionen, Mutationen, die zu unvollständigem Spleißen führen ...) Ausschau hält, welche zur Produktion eines nicht-funktionalen Proteins führen. Deshalb muss verstanden werden, dass die Analyse der Nukleinsäure, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID Nr. 1, den Nukleotiden 39-2114, 60-2114, 39-1193 und 60-1193 der SEQ ID Nr. 1, direkt oder indirekt an der genomischen DNA durchgeführt wird.It It is also included that the diagnostic method according to the invention so performed will be that one or both of the patient's two alleles are analyzed following any mutations (point mutations, deletions, Insertions, mutations leading to incomplete splicing ...) Watching out, which lead to the production of a non-functional protein. Therefore It must be understood that the analysis of nucleic acid, the selected is selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 39-2114, 60-2114, 39-1193 and 60-1193 of SEQ ID NO: 1, directly or indirectly performed on the genomic DNA becomes.

Diese Diagnoseverfahren werden bevorzugt in vitro an DNA oder RNA durchgeführt, die aus Zellen erhalten worden ist, die dem Patienten entnommen wurden.These Diagnostic procedures are preferably performed in vitro on DNA or RNA which from cells taken from the patient.

Die Diagnoseverfahren gemäß der Erfindung können an genomischer DNA durchgeführt werden, die aus dem Patienten zum Beispiel durch Amplifikation der Exone isoliert wurde, insbesondere mit den Primerpaaren SEQ ID Nr. 5 bis SEQ ID Nr. 32, die in den Intronen des Artemis-Gens angeordnet sind und die Amplifikation der Exone und der Exon-Intron-Verbindungsstellen ermöglichen, von denen die Erfinder gezeigt haben, dass sie in einigen RS-SCID-Patienten mutiert sind. Es ist klar, dass jeder Primer, der die Exone amplifizieren würde oder die Analyse der Exon-Intron-Verbindungsstelle ermöglichen würde, in dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Diagnoseverfahrens verwendet werden kann.The Diagnostic method according to the invention can performed on genomic DNA be removed from the patient for example by amplification of Exone was isolated, in particular with the primer pairs SEQ ID NO. Figure 5 to SEQ ID NO: 32 located in the introns of the Artemis gene and the amplification of the exons and exon-intron junctions enable, The inventors have shown that in some RS-SCID patients mutated. It is clear that any primer that amplifies the exons would or allow the analysis of the exon-intron junction would, in this embodiment the diagnostic method according to the invention can be used.

Eine Weise der Durchführung eines Diagnoseverfahrens gemäß der Erfindung bestünde darin, einen PCR-SSCP durchzuführen oder das Amplifikationsprodukt zu sequenzieren, um die Mutationen im Artemis-Gen zu bestimmen.A Way of execution a diagnostic method according to the invention would to perform a PCR-SSCP or to sequence the amplification product to the mutations in the Artemis gene.

Das ARTEMIS- (oder SNM1C-) Protein, das von der Nukleinsäure der Erfindung codiert wird, ist deshalb an der V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur beteiligt. Mutationen in der Nukleinsäure, die zur Expression eines nicht-funktionalen Proteins führen, führen, wenn sie bei beiden Allelen in einem Patienten vorkommen, zu einem SCID-Zustand bei dem Patienten. Es wird auch vorhergesagt, dass die Eigenschaften des ARTEMIS-Proteins auf anderen Gebieten, wie der Krebstherapie, ausgenutzt werden können, da Verbindungen, die mit dem Protein in einer Krebszelle wechselwirken, dazu beitragen können, die Zelle gegen ein Antitumormittel zu sensibilisieren, dessen Wirkung darin besteht, die DNA zu zerkleinern (Strahlung, chemische Mittel).The ARTEMIS (or SNM1C) protein derived from the nucleic acid of the Is therefore encoded at the V (D) J recombination and / or Involved in DNA repair. Mutations in the nucleic acid, the for the expression of a non-functional Lead protein, to lead, if they occur in both patients in one allele SCID condition in the patient. It is also predicted that the properties of the ARTEMIS protein in other areas, such as of cancer therapy, can be exploited because compounds that interact with the protein in a cancer cell, contribute to it can, to sensitize the cell against an anti-tumor agent, its effect It consists of breaking down the DNA (radiation, chemical agents).

Die Erfindung ist deshalb auf ein Verfahren zur Identifikation einer Verbindung gerichtet, die an die Nukleinsäure oder das Protein der Erfindung binden kann, umfassend die Schritte:

  • a) In-Kontakt-Bringen der Nukleinsäure oder des Proteins mit einer Kandidaten-Verbindung und
  • b) Bestimmen der Bindung zwischen der Kandidaten-Verbindung und der Nukleinsäure oder dem Protein.
The invention is therefore directed to a method of identifying a compound capable of binding to the nucleic acid or protein of the invention, comprising the steps of:
  • a) contacting the nucleic acid or the protein with a candidate compound and
  • b) determining the binding between the candidate compound and the nucleic acid or the protein.

Die Verfahren zur Beurteilung der Bindung einer Verbindung an eine Nukleinsäure oder ein Protein sind in der Technik wohlbekannt und werden bevorzugt in vitro durchgeführt. Ein Verfahren, um ein derartiges Ziel zu erreichen, kann darin bestehen, die Nukleinsäure oder das Protein an einen festen Träger zu knüpfen, auf den die zu testende Verbindung fließen gelassen wird, und die Rückgewinnung der Verbindung nach Vorbeifließen auf dem Träger zu überprüfen. Durch Einstellung von Parametern ist es auch möglich, die Bindungsaffinität zu bestimmen. Die Verbindungen können auch durch andere Verfahren gefunden werden, einschließlich FRET, SPA ... wenn die Verbindungen und die Nukleinsäure oder das Protein markiert sind. Der Assay kann auch an Zellen durchgeführt werden, welche die Nukleinsäure der Erfindung enthalten, zum Beispiel auf einem Vektor gemäß der Erfindung, und/oder das erfindungsgemäße Protein exprimieren. Dies liefert auch die Information über die Fähigkeit der Verbindung, durch die Membran zu treten und in die Zellen einzudringen. Diese Zellen können Bakterienzellen (Suche nach antibiotischen Verbindungen, die an das β-Lactamase-Fragment des Proteins binden) oder Säugerzellen sein.The Method for assessing the binding of a compound to a nucleic acid or a protein are well known in the art and are preferred performed in vitro. One way to achieve such a goal may be to the nucleic acid or to attach the protein to a solid support to which the one to be tested Connection flowing is left, and the recovery the connection after passing on the carrier to check. By Setting parameters, it is also possible to determine the binding affinity. The connections can can also be found by other methods, including FRET, SPA ... with the compounds and nucleic acid or protein tagged are. The assay can also be performed on cells containing the nucleic acid of the Invention, for example on a vector according to the invention, and / or the protein according to the invention express. This also provides the information about the ability of the connection, through to kick the membrane and enter the cells. These cells can Bacterial cells (search for antibiotic compounds that bind to the β-lactamase fragment of the protein) or mammalian cells be.

Die Erfindung ist deshalb auch auf eine Verbindung gerichtet, die durch das oben beschriebene Verfahren identifiziert wird, wobei die Verbindung an die Nukleinsäure oder das Protein der Erfindung bindet.The Invention is therefore also directed to a compound by the method described above is identified, wherein the compound to the nucleic acid or the protein of the invention binds.

Besonders bevorzugte Verbindungen sind Verbindungen, die an die β-Lactamase-Region des Proteins der Erfindung (erste 180 Aminosäuren der SEQ ID Nr. 2) oder die assoziierte b-CASP-Domäne (Aminosäuren 181-385 der SEQ ID Nr. 2) binden. Derartige Verbindungen können eine chemische Formel aufweisen, die der Formel I oder IV der WO 00/63213, wobei die Formel und der entsprechende Teil der Beschreibung hierin durch Bezugnahme einverleibt wird, WO 99/33850, WO 01/02411 oder US 6,150,350 ähnlich ist, wobei die Beschreibung der Verbindungen hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.Particularly preferred compounds are compounds which bind to the β-lactamase region of the protein of the invention (first 180 amino acids of SEQ ID NO: 2) or the associated b-CASP domain (amino acids 181-385 of SEQ ID NO: 2) , Such compounds may have a chemical formula corresponding to formula I or IV of WO 00/63213, wherein the formula and the corresponding part of the specification are incorporated herein by reference, WO 99/33850, WO 01/02411 or WO 00/63213 US 6,150,350 is similar, the description of the compounds being incorporated herein by reference.

Bei einer Verbindung, die durch ein Verfahren gemäß der Erfindung identifiziert wird, kann es sich um eine Verbindung mit einem chemischen Gerüst (chemische Verbindung), ein Lipid, ein Kohlenhydrat (Zucker), ein Protein, ein Peptid, eine Hybrid-Verbindung, Protein-Lipid, Protein-Kohlenhydrat, Peptid-Lipid, Peptid-Kohlenhydrat, ein Protein oder ein Peptid, auf das verschiedene Substitutenten gepfropft worden sind, handeln.at a compound identified by a method according to the invention it can be a compound with a chemical framework (chemical Compound), a lipid, a carbohydrate (sugar), a protein, a peptide, a hybrid compound, protein lipid, protein carbohydrate, Peptide-lipid, peptide carbohydrate, a protein or a peptide that has different substituents have been grafted, act.

Die vorhergesehenen chemischen Verbindungen (mit einem chemischen Gerüst) können ein oder mehrere (bis zu 3 oder 4) Cyclen, insbesondere aromatische Cyclen, insbesondere mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen enthalten und alle Arten von Substituentengruppen (insbesondere Niederalkyl, d.h. mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Ketogruppen, Alkoholgruppen, Halogengruppen ...) aufweisen. Der Fachmann weiß, wie verschiedene Varianten einer Verbindung ausgehend von einem gegebenen Gerüst durch Pfropfen dieser Reste auf das Gerüst herzustellen sind.The Foreseen chemical compounds (with a chemical framework) can or more (up to 3 or 4) cycles, in particular aromatic Cyclen, in particular containing 3 to 8 carbon atoms and all types of substituent groups (especially lower alkyl, i. having 1 to 6 carbon atoms, keto groups, alcohol groups, halogen groups ...) exhibit. The skilled person knows how different variants a compound starting from a given skeleton Grafting of these residues on the scaffold are to produce.

Das Verfahren der Erfindung ermöglicht auch das Durchmustern, den Nachweis und/oder die Identifikation von Verbindungen, welche die biologische Aktivität des ARTEMIS-Proteins inhibieren können. In der Tat ist es möglich, die Verbindungen, die an die Nukleinsäure oder das Protein binden und durch das Verfahren gemäß der Erfindung identifiziert worden sind, in einem Assay, wie einem Komplementierungsassay zu testen, wobei ein Vektor, der die SEQ ID Nr. 1 oder die Nukleotide 39-2114 der SEQ ID Nr. 1 trägt und ein funktionales Protein exprimiert, in eine Zelle eingeführt wird, die einem Patienten entnommen wurde, der an RS-SCID leidet, und die Verbindung auf ihre Fähigkeit getestet wird, die Wiederherstellung der V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur in den Zellen zu hemmen. Die Beispiele erläutern einen derartigen Assay, der vorzugsweise in vitro durchgeführt wird.The Method of the invention allows also the screening, the proof and / or the identification of compounds which inhibit the biological activity of the ARTEMIS protein can. In fact, it is possible the compounds that bind to the nucleic acid or the protein and by the method according to the invention in an assay such as a complementation assay with a vector containing SEQ ID NO: 1 or the nucleotides 39-2114 of SEQ ID NO and expressing a functional protein introduced into a cell, taken from a patient suffering from RS-SCID, and the connection to their ability is tested, restoring V (D) J recombination and / or Inhibit DNA repair in the cells. The examples illustrate one such assay, which is preferably carried out in vitro.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht so den Nachweis, die Identifikation und/oder die Durchmusterung von Verbindungen, die für die Behandlung von Krankheiten nützlich sein können, an denen die V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur beteiligt ist. Jedoch müssen die Verbindungen, die durch das Verfahren gemäß der Erfindung identifiziert wurden, möglicherweise optimiert werden, um in einer therapeutischen Behandlung verwendet zu werden, damit sie eine überlegene Aktivität und/oder eine geringere Toxizität aufweisen.The present invention enables so the proof, the identification and / or the screening of connections for the treatment of diseases useful could be, involving V (D) J recombination and / or DNA repair. However, the Compounds identified by the method according to the invention were, possibly be optimized to be used in a therapeutic treatment to become a superior one activity and / or lower toxicity exhibit.

In der Tat wird die Entwicklung von neuen Arzneistoffen häufig auf der folgenden Grundlage durchgeführt:

  • – Durchmustern von Verbindungen mit der gesuchten Aktivität bei einem relevanten Modell durch ein geeignetes Verfahren,
  • – Auswahl der Verbindungen, welche die erforderlichen Eigenschaften (hier Modulation von V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur) aufweisen, aus dem ersten Durchmusterungstest,
  • – Bestimmung der Struktur (insbesondere der Sequenz (wenn möglich der tertiären Sequenz), wenn sie Peptide, Proteine oder Nukleinsäuren sind, der Formel und des Gerüsts, wenn sie chemische Verbindungen sind) der ausgewählten Verbindungen,
  • – Optimieren der ausgewählten Verbindungen durch Modifikation der Struktur (zum Beispiel durch Änderung der stereochemischen Konformation (zum Beispiel Überführen der Aminosäuren in einem Peptid von L in D), Addition von Substituenten am Peptid- oder chemischen Gerüst, insbesondere durch Pfropfen von Gruppen oder Resten auf das Gerüst, Modifikation der Peptide (siehe insbesondere Gante "Peptidomimetics", in Angewandte Chemie – International Edition Engl. 1994, 33, 1699-1720),
  • – Durchlaufen und Durchmustern der "optimierten" Verbindungen bei geeigneten Modellen, die häufig Modelle näher an der untersuchten Krankheit sind. In diesem Stadium würde man häufig Tiermodelle verwenden, insbesondere Nager (Ratten oder Mäuse) oder Hunde oder nicht-menschliche Primaten, die gute Modelle für SCID oder Krebse sind, und nach den phänotypischen Änderungen in den Modellen nach Verabreichung der Verbindung Ausschau halten.
In fact, the development of new drugs is often performed on the following basis:
  • - screening of compounds with the sought activity on a relevant model by a suitable method,
  • Selection of the compounds which have the required properties (in this case modulation of V (D) J recombination and / or DNA repair) from the first screening test,
  • Determination of the structure (in particular the sequence (if possible the tertiary sequence), if they are peptides, proteins or nucleic acids, of the formula and of the skeleton, if they are chemical compounds) of the selected compounds,
  • Optimizing the selected compounds by modifying the structure (for example by altering the stereochemical conformation (for example, converting the amino acids in a peptide of L into D), addition of substituents on the peptide or chemical backbone, especially by grafting groups or residues the framework, modification of the peptides (see in particular Gante "Peptidomimetics", in Angewandte Chemie - International Edition Engl. 1994, 33, 1699-1720),
  • - going through and screening the "optimized" compounds on suitable models, which are often models closer to the disease being studied. At this stage, one would often use animal models, particularly rodents (rats or mice) or dogs or non-human primates, which are good models for SCID or cancers and look for the phenotypic changes in the models after administration of the compound.

Die vorliegende Erfindung umfasst auch die Verbindungen, die nach Befolgen der Schritte oder äquivalenten Schritte, wie beschrieben, optimiert worden sind.The The present invention also encompasses the compounds which are to be followed the steps or equivalent Steps, as described, have been optimized.

Die vorliegende Erfindung ist auch auf irgendein Mitglied aus der Nukleinsäure, dem Vektor, der Wirtszelle, dem Protein, dem Antikörper und der Verbindung der Erfindung als Medikament gerichtet. Diese Einheiten können in der Tat allein für die Behandlung von verschiedenen Arten von Krankheiten, insbesondere jenen, in denen die V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur eine Rolle spielt, verwendet werden, wobei die Krankheiten ohne Beschränkung RS-SCID, Immundefekt, Krebs einschließen. Diese Einheiten können auch in Kombination mit einer weiteren Behandlung verwendet werden, welche für die Krankheit geeignet ist, wobei die Verwendung simultan, getrennt oder aufeinanderfolgend ist.The present invention is also applicable to any member of the nucleic acid, the vector, the host cell, the protein, the antibody and the compound of the invention as a medicament. In fact, these units may be used alone for the treatment of various types of diseases, particularly those in which V (D) J recombination and / or DNA repair is involved, the diseases being without limitation RS-SCID , Immunodeficiency, cancer. These units may also be used in combination with a further treatment suitable for the disease, the use being simultaneous, separate or sequential.

Insbesondere können die Produkte gemäß der Erfindung in Kombination mit Zytokinen, Wachstumsfaktoren, Antibiotika, entzündungshemmenden Mitteln und/oder chemotherapeutischen Mitteln verwendet werden, wie es für die behandelte Indikation geeignet ist.Especially can the products according to the invention in combination with cytokines, growth factors, antibiotics, anti-inflammatory Agents and / or chemotherapeutic agents are used as is for the treated indication is suitable.

Die Erfindung ist auch auf eine pharmazeutische Zusammensetzung gerichtet, die einen pharmazeutisch annehmbaren Hilfsstoff, Träger oder ein pharmazeutisch annehmbares Verdünnungsmittel zusammen mit mindestens einem Mitglied aus der Nukleinsäure, dem Vektor, der Wirtszelle, dem Protein, dem Antikörper und der Verbindung der Erfindung umfasst.The Invention is also directed to a pharmaceutical composition, a pharmaceutically acceptable excipient, carrier or a pharmaceutically acceptable diluent together with at least a member of the nucleic acid, the vector, the host cell, the protein, the antibody and the compound of the invention.

Der Fachmann kennt die geeigneten Hilfsstoffe und Träger, die verwendet werden können, und man kann zum Beispiel Wasser zur Injektion, bevorzugt mit anderen Materialien ergänzt, die in Lösungen für die Verabreichung an Säuger üblich sind, oder neutrale gepufferte Kochsalzlösung oder Kochsalzlösung gemischt mit Serumalbumin anführen. Einige Träger können in Remington's Pharmaceutical Sciences, 18. Auflage, A.R. Gennaro, Hsg., Mack Publishing Company [1990] gefunden werden.Of the A person skilled in the art knows the suitable auxiliaries and carriers that can be used, and You can, for example, water for injection, preferably with others Materials added, in solutions for administration are common to mammals, or neutral buffered saline or saline mixed with Lead serum albumin. Some carriers can in Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th Edition, A.R. Gennaro, Hsg., Mack Publishing Company [1990].

Die pharmazeutische Zusammensetzung der Erfindung kann oral, nasal, über die Schleimhaut verabreicht oder insbesondere intravenös, intramuskulär oder subkutan injiziert werden. Der Träger und/oder Hilfsstoff wird abhängig vom Verabreichungsweg geeignet gewählt. Das bereits zitierte US-Patent 6,165,753 gibt Beispiele für geeignete Verabreichungswege und Hilfsstoffe an (Spalte 17, Zeile 31 bis Spalte 21, Zeile 55, wobei die allgemeine Information hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird).The The pharmaceutical composition of the invention may be administered orally, nasally, via the Mucosa administered or in particular intravenously, intramuscularly or subcutaneously be injected. The carrier and / or adjuvant becomes dependent chosen by the route of administration. The already cited US patent 6,165,753 gives examples of suitable routes of administration and excipients (column 17, line 31 to column 21, line 55, the general information herein is incorporated by reference).

Die Erfindung ist auch auf die Verwendung mindestens eines Mitglieds aus der Nukleinsäure, dem Vektor, der Wirtszelle, dem Protein, dem Antikörper, der Verbindung und der pharmazeutischen Zusammensetzung der Erfindung für die Herstellung eines Medikaments gerichtet, das für die Behandlung einer Krankheit vorgesehen ist, bei der die V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur eine Rolle spielt, wobei die Krankheit insbesondere aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Krebs, SCID, insbesondere RS-SCID, Immundefekt, zum Beispiel aufgrund von Problemen im Schalter der schweren Ketten der Immunglobuline oder aufgrund von Problemen im Prozess der somatischen Hypermutation der Immunglobuline, ausgewählt ist.The Invention is also based on the use of at least one member from the nucleic acid, the vector, the host cell, the protein, the antibody, the Compound and the pharmaceutical composition of the invention for the Preparing a drug intended for the treatment of a disease where V (D) J recombination and / or DNA repair is a Plays a role, whereby the illness is selected in particular from the group, those from cancer, SCID, especially RS-SCID, immunodeficiency, for example due to problems in the switch of heavy chains of immunoglobulins or due to problems in the process of somatic hypermutation the immunoglobulins selected is.

Die US 6,165,753 beschreibt auch Verfahren der Gentherapie, und diese Lehre wird durch Bezugnahme aufgenommen.The US 6,165,753 also describes methods of gene therapy, and this teaching is incorporated by reference.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Nukleinsäure der Person so verabreicht, dass sie in Stammzellen eintritt, d.h. die Zellen, welche die Erzeuger der Zellen des Immunsystems sind. Dies kann in vivo oder ex vivo nach Entnahme der Zellen des Patienten, Selektieren der Stammzellen, Einführen der Nukleinsäure in die selektierten Zellen und Reinjektion der transformierten Zellen in den Patienten durchgeführt werden.In a preferred embodiment becomes the nucleic acid the person is administered so that it enters stem cells, i. the cells that are the producers of the cells of the immune system. This may be in vivo or ex vivo after removal of the cells of the patient, Select the stem cells, introduce the nucleic acid into the selected cells and reinjection of the transformed cells in performed to the patient become.

Für die Penetration der Nukleinsäure in die Zellen können verschiedene Mittel vom Fachmann verwendet werden. Insbesondere ist es möglich, die Nukleinsäure mittels eines viralen Vektors in die Zellen einzuführen.For the penetration the nucleic acid into the cells various means are used by the skilled person. Especially Is it possible, the nucleic acid introduce into the cells by means of a viral vector.

Dieses Virus kann menschlichen oder nicht-menschlichen Ursprungs sein, solange es die Fähigkeit besitzt, die Zellen des Patienten zu infizieren. Insbesondere ist das Virus ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Adenoviren, Retroviren (Oncoviren wie RSV, Spumaviren, Lentiviren), Poxviren, Herpesviren (HSV, EBV, CMV ...), Iridovirus, Hepadnavirus (Hepatitis B-Virus), Papoviren (SV40, Papillomavirus), Parvoviren (Adeno-assoziiertes Virus...), Reoviren (Reovirus, Rotavirus), Togaviren (Arbovirus, Alphavirus, Flavivirus, Rubivirus, Pestivirus), Coronaviren, Paramyxoviren, Orthomyxoviren, Rhabdoviren (Tollwutvirus), Bunyaviren, Arenaviren, Picornaviren (Enterovirus, Coxsackievirus, Echovirus, Rhinovirus, Aphtovirus, Cardiovirus, Hepatitis A-Virus ...), modifiziertem Virus Ankara und abgeleiteten Viren derselben.This Virus can be of human or non-human origin, as long as it has the ability to infect the cells of the patient. In particular, the virus selected from the group consisting of adenoviruses, retroviruses (oncoviruses such as RSV, spumaviruses, lentiviruses), poxviruses, herpesviruses (HSV, EBV, CMV ...), iridovirus, hepadnavirus (hepatitis B virus), papoviruses (SV40, Papillomavirus), parvoviruses (adeno-associated virus ...), reoviruses (Reovirus, rotavirus), togaviruses (arbovirus, alphavirus, flavivirus, Rubivirus, pestivirus), coronaviruses, paramyxoviruses, orthomyxoviruses, Rhabdoviruses (rabies virus), bunyaviruses, arenaviruses, picornaviruses (Enterovirus, Coxsackievirus, Echovirus, Rhinovirus, Aphtovirus, Cardiovirus, hepatitis A virus ...), modified Ankara virus and derived viruses thereof.

Mit abgeleiteten Viren ist gemeint, dass das Virus Modifikationen besitzt, welches es an den Menschen anpasst (falls es ein Virus nicht-menschlichen Ursprungs ist, das menschliche Zellen ohne die Modifikationen nicht infizieren könnte) und/oder seine potentielle oder tatsächliche Pathogenität verringern. Insbesondere ist es am besten, wenn das Virus, das für die Genübertragung verwendet wird, im menschlichen Körper replikationsdefizient ist. Dies ist ein wichtiger Sicherheitsgesichtspunkt, da die Kontrolle der Expression des funktionalen Gens für die Implementierung des Verfahrens der Erfindung von Bedeutung sein kann. Man wünscht auch nicht, dass eine Dissemination des viralen Vektors welcher das Gen mit therapeutischem Interesse trägt, zu anderen Zellen oder zu anderen Menschen stattfindet.By derived viruses is meant that the virus has modifications that it adapts to humans (if it is a virus of non-human origin, the human cells without the modifications could not infect) and / or reduce its potential or actual pathogenicity. In particular, it is best if the virus used for gene transfer is replication-deficient in the human body. This is an important safety issue since control of the expression of the functional gene may be important to the implementation of the method of the invention. Nor does one desire that dissemination of the viral vector carrying the gene of therapeutic interest to other cells or to other humans takes place.

Dies ist der Grund, warum der virale Vektor, der im Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird, vorzugsweise replikationsdefizient ist und deshalb mit Hilfe eines Hilfsvirus oder in einer komplementären Zelllinie hergestellt würde, welche das genetische Material, das für die Herstellung eines ausreichenden Virustiters benötigt wird, in trans bringen würde.This is the reason why the viral vector used in the method of the present Invention is used, preferably replication-deficient and therefore with the aid of a helper virus or in a complementary cell line would be made, which is the genetic material necessary for producing sufficient Virustiters needed will bring in trans.

Derartige defekte Viren und geeignete Zelllinien sind in der Technik zum Beispiel im US-Patent 6,133,028 beschrieben, welches defekte Adeno-assoziierte Viren (AAV) und die dazugehörigen Komplementationszelllinien beschreibt und dessen Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen wird. Andere geeignete Viren werden zum Beispiel in der WO 00/34497 beschrieben. Bei Adenoviren oder AAV kann es interessant sein, die E1- und/oder E4-Region zu deletieren.such defective viruses and suitable cell lines are in the art, for example in U.S. Patent 6,133,028, which is defective adeno-associated Viruses (AAV) and related Describes complementation cell lines and its contents here by Reference is made. Other suitable viruses will be, for example in WO 00/34497. In adenoviruses or AAV it can be interesting to delete the E1 and / or E4 region.

Bei dem nachstehend beschriebenen MFG-Virus kann man die Komplementations-Ψ-CRIP-Zelllinie verwenden, die in Hacein-Bey et al. (1996, Blood 87, 3108-16), hierin durch Bezugnahme aufgenommen, beschrieben wurde. Andere geeignete Zelllinien können ebenfalls verwendet werden.at the MFG virus described below, one can use the complementation Ψ-CRIP cell line, in Hacein-Bey et al. (1996, Blood 87, 3108-16), herein Reference has been made. Other suitable cell lines can also be used.

Um die langanhaltende Wirkung der Korrektur zu verbessern, würde man ein Virus bevorzugen, welches die Integration des funktionalen Gens in ein Chromosom der infizierten Zellen ermöglicht.Around To improve the long-lasting effect of the correction, one would prefer a virus that integrates the functional gene into a chromosome of the infected cells.

Insbesondere würde man Adenoviren, von denen einige, die replikationsdefizient sind, dem Fachmann wohlbekannt sind, oder Retroviren wählen, insbesondere von Mäusen abstammende Retroviren. Unter den Retroviren, die verwendet werden können, würde man einen Vektor auf der Basis des myeloproliferativen Sarcomavirus (MPSV) bevorzugen, wie in Bunting et al. (1998, Nature Medicine, 4, 58-64, dessen Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird) beschrieben. Ein weiteres gut geeignetes Retrovirus, das für die Durchführung des Verfahrens der Erfindung verwendet werden kann, ist der MFG-Vektor, der vom MLV-Virus (Moloney-Retrovirus) abgeleitet ist und in Hacein-Bey et al. (1996, Blood 87, 3108-16) oder Cavazzana-Calvo et al. (2000, Science, 288, 669-72) beschrieben wird, wobei der Inhalt dieser beiden Dokumente hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.Especially you would Adenoviruses, some of which are replication - deficient Those skilled in the art, or select retroviruses, especially those derived from mice Retroviruses. Among the retroviruses that can be used, one would a vector based on the myeloproliferative sarcoma virus (MPSV), as described in Bunting et al. (1998, Nature Medicine, 4, 58-64, the contents of which are incorporated herein by reference) described. Another well-suited retrovirus for carrying out the Method of the invention is the MFG vector, derived from the MLV virus (Moloney retrovirus) and in Hacein-Bey et al. (1996, Blood 87, 3108-16) or Cavazzana-Calvo et al. (2000, Science, 288, 669-72), the contents of which both documents are incorporated herein by reference.

Die Wahl des für die Durchführung des Verfahrens der Erfindung zu verwendenden Virus ist eine Funktion der Merkmale des Virus und der Komplementationszelllinie. Es ist klar, dass verschiedene Viren verschiedene Eigenschaften aufweisen (insbesondere LTR in Retroviren) und dass die oben angeführten Viren und Zelllinien nur Beispiele für Mittel sind, die für die Durchführung des Verfahrens der Erfindung verwendet werden können, und dass sie nicht als beschränkend angesehen werden sollen. Der Fachmann weiß, wie die beste Kombination Gen-Virus-Zelllinie und/oder Hilfsvirus für jede gegebene Situation zu wählen ist.The Choice of for the implementation The virus to be used in the method of the invention is a function the characteristics of the virus and the complementation cell line. It is It is clear that different viruses have different properties (especially LTR in retroviruses) and that the viruses listed above and cell lines just examples of Means are for the implementation of the method of the invention can be used, and that they are not as restrictive to be viewed. The expert knows how the best combination Gen virus cell line and / or helper virus for to choose any given situation is.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Nukleinsäure mittels eines synthetischen Vektors in die Zelle eingeführt, welcher ausgewählt sein kann aus der Gruppe bestehend aus einem kationischen Amphiphil, einem kationischen Lipid, einem kationischen oder neutralen Polymer, einer protischen polaren Verbindung wie Propylenglycol, Polyethylenglycol, Glycerol, Ethanol, 1-Methyl-L-2-pyrrolidon oder deren Derivaten und einer aproptischen polaren Verbindung wie Dimethylsulfoxid (DMSO), Diethylsulfoxid, Di-n-propylsulfoxid, Dimethylsulfon, Sulfolan, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Tetramethylharnstoff, Acetonitril oder deren Derivaten. Der Fachmann in der Art kennt synthetische Vektoren, die verwendet werden können und ein hohes Transfektionsmaß ermöglichen, wie die Reagenzien Lifofectine und Lipofectamine, die von Life Technologies (Bethesda, MD) erhältlich sind.In a further embodiment becomes the nucleic acid introduced into the cell by means of a synthetic vector, which selected may be from the group consisting of a cationic amphiphile, a cationic lipid, a cationic or neutral polymer, a protic polar compound such as propylene glycol, polyethylene glycol, Glycerol, ethanol, 1-methyl-L-2-pyrrolidone or their derivatives and an aproptic polar compound such as Dimethylsulfoxide (DMSO), diethylsulfoxide, di-n-propylsulfoxide, dimethylsulfone, Sulfolane, dimethylformamide, dimethylacetamide, tetramethylurea, Acetonitrile or its derivatives. The expert in the art knows synthetic vectors that can be used and enable a high degree of transfection such as the reagents Lifofectine and Lipofectamine, available from Life Technologies (Bethesda, MD) available are.

Es wird vorhergesehen, dass die Expression des funktionalen Artemis-Gens in den Zellen des SCID-Patienten einen selektiven Vorteil für die Zellen oder Nachkommenschaft der Zellen im Vergleich zu nicht-transformierten Zellen oder Nachkommen der nicht-transformierten Zellen bringt und zu einer Verbesserung des Zustands des Patienten führt.It is predicted that the expression of the functional Artemis gene in the cells of the SCID patient a selective advantage for the cells or progeny of the cells compared to non-transformed Cells or progeny of untransformed cells brings and leads to an improvement of the condition of the patient.

Unter selektivem Vorteil wird verstanden, dass der Anteil der Zellen, die durch Einführen des funktionalen Gens korrigiert worden sind, im Vergleich zu den Zellen des gleichen Typs, in dem das Gen nicht funktional ist, zunehmen wird und dass dies zu einer Milderung der Krankheit oder selbst einer Heilung führen würde.By selective advantage, it is meant that the proportion of cells that have been corrected by introduction of the functional gene will increase as compared to the cells of the same type in which the gene is not functional and that this will alleviate the disease or lead yourself to a cure de.

Die Möglichkeit, einen derartigen selektiven Vorteil zu erhalten, ist für ein anderes Gen von Cavazzana-Calvo et al. (2000, Science, 288, 669-72) demonstriert worden.The Possibility, to obtain such a selective advantage is for another Gen of Cavazzana-Calvo et al. (2000, Science, 288, 669-72) Service.

Die Verwendung der Erfindung wird am besten durchgeführt, wenn die Zellen, in die das funktionale Artemis-Gen eingeführt wird, Stammzellen oder undifferenzierte Zellen sind, die Vorläuferzellen der Zellen sind, denen die Expression des funktionalen Artemis-Gens fehlt. Dies würde zu der Tatsache führen, dass eine große Zahl von Zellen im Laufe der Zeit korrigiert wird, da die Nachkommen der Stammzellen ebenfalls korrigiert würden. Weiter gibt es, da die Stammzellen im Laufe der Zeit zu einer großen Zahl von Zellen differenzieren würden, nur die Notwendigkeit, eine kleine anfängliche Zahl von Zellen zu transfizieren.The Use of the invention is best performed when the cells into which the functional Artemis gene is introduced, stem cells or undifferentiated cells are, which are precursor cells of the cells, lack expression of the functional Artemis gene. This would be to the Lead the fact that a big one Number of cells is corrected over time as the offspring the stem cells would also be corrected. Next, there's the Stem cells over time differentiate into a large number of cells would just the need to have a small initial number of cells too transfect.

Es ist möglich, einige der Stammzellen für das hämatopoetische System zu identifizieren, da sie an ihrer Oberfläche den Marker CD34 beherbergen (CD34+-Zellen). Ihr Ansteuern kann in vivo oder ex vivo durchgeführt werden (Sortieren dieser Zellen, Transfektion und Reinfusion durch intravenöse Injektion). Der Fachmann weiß, dass Stammzellen aus Nabelschnurblut isoliert werden können.It is possible, some of the stem cells for the hematopoietic System to identify, since they harboring on their surface the marker CD34 (CD34 + cells). Their activation can be carried out in vivo or ex vivo (sorting of these Cells, transfection and reinfusion by intravenous injection). The expert knows that stem cells can be isolated from umbilical cord blood.

Es kann interessant sein, den Zellzyklus der Stammzellen zu induzieren, um die Effizienz der Transfektion zu erhöhen. Die ist insbesondere der Fall, wenn das Verfahren der Erfindung an Zellen ex vivo durchgeführt wird.It may be interesting to induce the cell cycle of stem cells to increase the efficiency of transfection. That is in particular the Case when the method of the invention is performed on cells ex vivo.

In der Tat sind einige der Vektoren, die für die Einführung des interessierenden Gens in die Zellen verwendet werden können, Vektoren, die nur nicht-ruhenden Zellen einverleibt werden können. Damit die Zellen replizieren, verwendet man bevorzugt Wachstumsfaktoren und/oder Zytokine, wie CSF (GM-CSF, M-CSF, G-CSF), Interleukine (bevorzugt IL-1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 15), Interferone (insbesondere α oder γ). Man könnte auch Stammzellenfaktor, Megakaryozyten-Differenzierungsfaktor, gegebenenfalls gekuppelt mit Polyethylenglycol oder Flt-3-L, verwenden. Diese Faktoren können allein oder in Kombination verwendet werden.In In fact, some of the vectors responsible for the introduction of the interesting Genes in the cells can be used, vectors that are only non-dormant Cells can be incorporated. In order for the cells to replicate, growth factors are preferably used and / or cytokines, such as CSF (GM-CSF, M-CSF, G-CSF), interleukins (preferably IL-1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 15), interferons (especially α or γ). You could too Stem cell factor, megakaryocyte differentiation factor, optionally coupled with polyethylene glycol or Flt-3-L. These factors can be alone or used in combination.

Wenn die Verwendung der Erfindung ex vivo durchgeführt wird, können die Stammzellen auch in einem Medium aufrechterhalten werden, das mit anderen Nährstoffen, wie Serum (fetales Rinderserum, wie gewöhnlich, oder bevorzugt fetales Zellserum) ergänzt ist. Es kann auch interessant sein, die zu transfizierenden Zellen in Platten aufrechtzuhalten, die Zelladhäsionselemente wie Zelladhäsionsproteine (insbesondere Fibronectin oder Vitronectin) oder die Peptide enthalten, von denen gezeigt wurde, dass sie die Zelladhäsion fördern. Es ist klar, dass die Wahl des Kulturmediums durch die Art von Zellen und das angestrebte Ziel beeinflusst wird.If the use of the invention is carried out ex vivo, the stem cells can also be used in a medium that is compatible with other nutrients, as serum (fetal bovine serum, as usual, or preferably fetal Cell serum) is. It may also be interesting to see the cells to be transfected in plates, the cell adhesion elements such as cell adhesion proteins (especially fibronectin or vitronectin) or contain the peptides, which have been shown to promote cell adhesion. It is clear that the Choice of culture medium by the type of cells and the desired Target is affected.

In der erfindungsgemäßen Verwendung werden die Nukleinsäure, der Vektor, die Wirtszelle, das Protein, der Antikörper, die Verbindung und die pharmazeutische Zusammensetzung der Erfindung vorzugsweise zusammen mit einem genotoxischen Mittel verabreicht, wobei die Verwendung simultan, getrennt oder aufeinanderfolgend ist.In the use according to the invention become the nucleic acid, the vector, the host cell, the protein, the antibody, the Compound and the pharmaceutical composition of the invention preferably administered together with a genotoxic agent, the use being simultaneous, separate or sequential is.

Die Erfindung betrifft auch ein transgenes nicht-menschliches Säugetier, in dessen Genom die Nukleinsäuresequenz der Erfindung integriert ist, insbesondere eine Nukleinsäuresequenz, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den Nukleotiden 39-2114, 60-2114, 39-1193 und 60-1193 der SEQ ID Nr. 1 und operativ mit Regulationselementen verknüpft ist, wobei die Expression der codierenden Sequenz die Menge des ARTEMIS-Proteins und/oder das Maß der V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur des Säugetiers im Vergleich zu einem nicht-transgenen Säugetier derselben Spezies erhöht.The Invention also relates to a transgenic non-human mammal, in its genome, the nucleic acid sequence the invention is integrated, in particular a nucleic acid sequence, the selected is selected from the group consisting of nucleotides 39-2114, 60-2114, 39-1193 and 60-1193 of SEQ ID NO: 1 and operatively with regulatory elements connected is, wherein the expression of the coding sequence the amount of ARTEMIS protein and / or the extent of V (D) J recombination and / or DNA repair of the mammal in the Increased compared to a non-transgenic mammal of the same species.

Es wird bevorzugt, dass die Nukleinsäuresequenz, die in das Genom des nicht-menschlichen transgenen Tiers integriert ist, ein Polypeptid codiert, das ausgewählt ist aus der Gruppe von Polypeptiden, welche die Aminosäuren 1-692, 1-385 oder 8-385 der SEQ ID Nr. 2 umfassen. Es wird auch bevorzugt, dass die Nukleinsäuresequenz, die in das Genom des nicht-menschlichen transgenen Tiers integriert ist, ein Polypeptid codiert, das aus der Gruppe von Polypeptiden ausgewählt ist, die aus den Aminosäuren 1-692, 1-385 oder 8-385 der SEQ ID Nr. 2 besteht.It it is preferred that the nucleic acid sequence present in the genome of the non-human transgenic animal, encodes a polypeptide selected from the group of polypeptides comprising amino acids 1-692, 1-385 or 8-385 of SEQ ID NO: 2. It is also preferred that the nucleic acid sequence, which integrates into the genome of the non-human transgenic animal is a polypeptide encoded by the group of polypeptides selected is that from the amino acids 1-692, 1-385 or 8-385 of SEQ ID NO: 2.

Es ist auch vorgesehen, dass die Regulationselemente (Promotoren, Enhancer, Introne, ähnlich jenen, die in Säuger-Expressionsvektoren verwendet werden können) gewebespezifisch sein können, was die Überexpression des ARTEMIS-Proteins nur in einer spezifischen Art von Zellen ermöglicht. Insbesondere kennt der Fachmann die verschiedenen Promotoren, die für diesen Zweck verwendet werden können.It It is also envisaged that the regulatory elements (promoters, enhancers, Introns, similar those in mammalian expression vectors can be used) can be tissue specific, what the overexpression of the ARTEMIS protein only possible in a specific type of cells. In particular knows the expert the various promoters used for this purpose can.

Die Insertion des Konstrukts in das Genom des nicht-menschlichen transgenen Tiers der Erfindung kann mittels Verfahren durchgeführt werden, die dem Fachmann wohlbekannt sind, und kann entweder statistisch oder gezielt sein. Mit wenigen Worten gesagt, konstruiert der Fachmann einen Vektor, der die Sequenz zur Inserierung in das Genom und einen Selektionsmarker (zum Beispiel das Gen, welches das Protein codiert, das Resistenz gegen Neomycin verleiht) enthält, und kann veranlassen, dass er in die embryonalen Stammzellen (ES) eines Tiers eintritt. Die Zellen werden dann mit dem Selektionsmarker selektiert und einem Embryo einverleibt, zum Beispiel durch Mikroinjektion in einen Blastozysten, der erhalten werden kann, indem man den Uterus von trächtigen Weibchen perfundiert. Die Reimplantation des Embryos und die Wahl der transformierten Tiere, gefolgt von der potentiellen Rückkreuzung, ermöglichen es, derartige nicht-menschliche transgene Tiere zu erhalten. Um ein "reineres" Tier zu erhalten, kann das Selektionsmarkergen unter Verwendung einer stellenspezifischen Rekombinase ausgeschnitten werden, wenn es von den korrekten Sequenzen flankiert ist.The Insertion of the construct into the genome of the non-human transgenic Tiers of the invention can be carried out by means of methods which are well known to those skilled in the art and can be either statistically or be targeted. In a nutshell, the expert constructs a vector containing the sequence for insertion into the genome and a Selection marker (for example, the gene encoding the protein, the Which confers resistance to neomycin), and may cause he enters the embryonic stem cells (ES) of an animal. The Cells are then selected with the selection marker and a Embryo, for example by microinjection into a blastocyst, which can be obtained by pregnant the uterus Females perfused. The reimplantation of the embryo and the choice the transformed animals, followed by the potential backcross, enable it, such non-human to get transgenic animals. To obtain a "purer" animal, the selection marker gene can be cut out using a site-specific recombinase when it is flanked by the correct sequences.

Die Erfindung betrifft auch ein transgenes nicht-menschliche Säugetier, dessen Genom eine Zerstörung des endogenen Artemis-Gens, das durch SEQ ID Nr. 1 dargestellt wird, umfasst, wobei die Zerstörung die Insertion einer selektierbaren Markersequenz umfasst und wobei die Zerstörung ein nicht-menschliches Säugetier zum Ergebnis hat, das im Vergleich zu einem nicht-menschlichen Wildtyp-Säugetier einen Defekt in der V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur zeigt.The Invention also relates to a transgenic non-human mammal, whose genome is a destruction of the endogenous Artemis gene represented by SEQ ID NO: 1 includes, wherein the destruction of the Insertion of a selectable marker sequence and wherein the destruction a non-human mammal has the result compared to a non-human wild-type mammal shows a defect in V (D) J recombination and / or DNA repair.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Zerstörung eine homozygote Zerstörung.In a preferred embodiment is the destruction a homozygous destruction.

In einer bevorzugten Ausführungsform hat die homozygote Zerstörung eine Null-Mutation des endogenen Gens zur Folge, welches ARTEMIS codiert.In a preferred embodiment has homozygous destruction a zero mutation of the endogenous gene encoding ARTEMIS.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Säugetier ein Nager, in der bevorzugtesten Ausführungsform ist das Säugetier eine Maus.In a preferred embodiment is the mammal a rodent, in the most preferred embodiment, is the mammal a mouse.

Die Erfindung umfasst auch eine isolierte Nukleinsäure, die ein Artemis-Knockout-Konstrukt umfasst, das eine selektierbare Markersequenz umfasst, die von DNA-Sequenzen flankiert ist, die homolog zum endogenen Artemis-Gen sind, dessen cDNA durch SEQ ID Nr. 1 dargestellt wird, wobei, wenn das Konstrukt in einen nicht-menschlichen Säuger oder einen Ahnen des nicht-menschlichen Säugers im embryonalen Zustand eingeführt wird, die selektierbare Markersequenz das endogene Artemis-Gen in dem Genom des nicht-menschlichen Säugetiers zerstört, so dass das nicht-menschliche Säugetier im Vergleich zu einem nicht-menschlichen Wildtyp-Säugetier einen Defekt in der V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur zeigt.The The invention also encompasses an isolated nucleic acid that is an Artemis knockout construct comprising a selectable marker sequence derived from DNA sequences flanked, which are homologous to the endogenous Artemis gene whose cDNA is represented by SEQ ID NO: 1, wherein when the construct into a non-human mammal or an ancestor of the non-human mammal is introduced in the embryonic state, the selectable marker sequence is the endogenous Artemis gene in the Genome of the non-human mammal destroyed, so that the non-human mammal compared to a non-human wild-type mammal shows a defect in V (D) J recombination and / or DNA repair.

Dieses Konstrukt wird verwendet, um Tiere zu erhalten, welche die zerstörte Kopie des Artemis-Gens haben, und ist im Allgemeinen auf einem Vektor getragen, der ebenfalls ein Gegenstand der Erfindung ist.This Construct is used to obtain animals containing the destroyed copy of the Artemis gene, and is basically on a vector worn, which is also an object of the invention.

Die Erfindung betrifft auch eine Säuger-Wirtszelle, deren Genom eine Zerstörung des endogenen Artemis-Gens umfasst, wobei die Zerstörung die Insertion einer selektierbaren Markersequenz umfasst. Bevorzugt ist die Zerstörung homozygot und führt zu einer Nicht-Expression eines funktionalen ARTEMIS-Proteins (oder Expression eines nicht-funktionalen Proteins).The Invention also relates to a mammalian host cell, whose genome is a destruction the endogenous Artemis gene, the destruction of the Insertion of a selectable marker sequence. Prefers is the destruction homozygous and leads to non-expression of a functional ARTEMIS protein (or Expression of a non-functional protein).

Es sollte bemerkt werden, dass die Zerstörung durch in der Technik bekannte Verfahren erhalten werden kann und bedingt sein kann, d.h. nur in spezifischen Arten von Zellen vorliegt oder in einigen Momenten der Entwicklung induziert wird. Das Verfahren, um ein solches Ziel zu erreichen, kann die Verwendung von stellenspezifischen Rekombinasen wie Cre (die lox-Stellen erkennt) oder FLP (die RFT-Stellen erkennt)-Rekombinasen unter der Kontrolle eines zellspezifischen Promotors sein. Es wurde gezeigt, dass diese Rekombinasen (insbesondere Cre) für Modifikationen geeignet sind, und ihre Aktivität kann durch Injektion eines Substrats (wie eines Hormons) induziert werden. Diese Modifikationen sind in der Technik bekannt und können zum Beispiel in Shibata et al. (1997, Science 278, 120-3) gefunden werden.It should be noted that the destruction by known in the art Method can be obtained and may be conditional, i. only in specific types of cells is present or at some moments the Development is induced. The method to achieve such a goal can achieve the use of site-specific recombinases such as Cre (which recognizes lox sites) or FLP (which recognizes RFT sites) recombinases be under the control of a cell-specific promoter. It was shown that these recombinases (especially Cre) for modifications are suitable, and their activity can be induced by injection of a substrate (such as a hormone) become. These modifications are known in the art and may be, for example in Shibata et al. (1997, Science 278, 120-3).

Deshalb kann das nicht-menschliche transgene Tier oder die Zelle der Erfindung eventuell den selektierbaren Marker nicht mehr zeigen, der bei der Einwirkung der Rekombinasen entfernt worden sein kann, welche zur Zerstörung des Gens führen. Jedoch ist im Verfahren des Erhalts einer solchen Zerstörung ein selektierbarer Marker in das Artemis-Gen hauptsächlich inseriert worden, um die Selektion der transformierten Zellen zu ermöglichen.Therefore may be the non-human transgenic animal or the cell of the invention possibly no longer show the selectable marker, which in the Exposure of recombinases may have been removed, which to destruction lead the gene. However, in the process of obtaining such destruction, it is selectable marker has been inserted into the Artemis gene mainly to to allow the selection of the transformed cells.

Die US 6,087,555 beschreibt eine Weise zum Erhalt einer Knock-out-Maus und die allgemeine Lehre dieses Patents wird hierin durch Bezugnahme einverleibt (Spalte 5, Zeile 54 bis Spalte 10, Zeile 30). In diesem Patent wird eine OPG-Knock-out-Maus beschrieben, das gleiche Verfahren gilt für eine Artemis-Knock-out-Maus. Der Fachmann findet auch in Hogan et al. (Manipulating the Mouse Embryo: a Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY; 1986) Information.The US 6,087,555 describes a way to obtain a knock-out mouse and the general teaching of this patent is incorporated herein by reference (col. 5, line 54 to col. 10, line 30). In this Patent describes an OPG knock-out mouse, the same procedure applies to an Artemis knock-out mouse. The person skilled in the art also finds in Hogan et al. (Manipulating the Mouse Embryo: a Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, 1986).

In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung ein nicht-menschliches transgenes Säugetier, dessen Genom eine erste Zerstörung, welche die des endogenen Artemis-Gens ist, und eine zweite Zerstörung umfasst, welche die des endogenen p53-Gens ist. In der bevorzugten Ausführungsform ist mindestens die erste Zerstörung oder die zweite Zerstörung eine homozygote Zerstörung. In der bevorzugtesten Ausführungsform sind sowohl die erste Zerstörung als auch die zweite Zerstörung beide homozygote Zerstörungen, was insbesondere eine Null-Inaktivierung sowohl des Artemis- als auch des p53-Gens zur Folge hat.In a further embodiment The invention relates to a non-human transgenic mammal whose Genome a first destruction, which is that of the endogenous Artemis gene, and includes a second destruction, which is that of the endogenous p53 gene. In the preferred embodiment is at least the first destruction or the second destruction a homozygous destruction. In the most preferred embodiment are both the first destruction as well as the second destruction both homozygous destructions, what especially a zero inactivation both the artemis and the p53 gene result.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das transgene Säugetier ein Nager, insbesondere eine Ratte oder eine Maus.In a preferred embodiment is the transgenic mammal a rodent, especially a rat or a mouse.

Das nicht-menschliche transgene Säugetier kann als Modell zur Untersuchung von Pro-B-Zell-Lymphomen verwendet werden. In der Tat betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bereitstellung eines Modells zur Untersuchung von Pro-B-Zell-Lymphomen, welches umfasst, dass man das transgene Säugetier für eine Person bereitstellt, die ein solches Modell zur Untersuchung von Pro-B-Zell-Lymphomen benötigt, und ein Verfahren zur Untersuchung von Pro-B-Zell-Lymphomen, welches das Studium des transgenen Säugetiers umfasst.The non-human transgenic mammal can be used as a model to study pro-B-cell lymphoma become. In fact, the invention relates to a method of providing a model for the study of Pro-B-cell lymphoma, which includes that one the transgenic mammal for one Person who provides such a model for the investigation of Pro-B-cell lymphoma needed, and a method for studying pro-B-cell lymphoma, which the study of the transgenic mammal includes.

Die nicht-menschlichen transgenen Tiere und die "Knock-out"-Zellen der Erfindung können auch zur Identifikation von pharmakologisch interessanten Verbindungen verwendet werden. Deshalb betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Durchmusterung von Verbindungen, welche die V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur modulieren, umfassend das In-Kontakt-Bringen einer Verbindung mit dem nicht-menschlichen Säugetier oder der Knock-out-Wirtszelle der Erfindung und Bestimmen der Zunahme oder Abnahme der V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur in dem nicht-menschlichen Säugetier oder der Wirtszelle im Vergleich zur V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur des nicht-menschlichen Säugetiers oder der Wirtszelle vor der Verabreichung der Verbindung.The non-human transgenic animals and the knock-out cells of the invention may also for the identification of pharmacologically interesting compounds be used. Therefore, the invention also relates to a method for screening compounds that undergo V (D) J recombination and / or DNA repair, comprising contacting a compound with the non-human mammal or the knock-out host cell of the invention and determining the increase or decrease of V (D) J recombination and / or DNA repair in the non-human mammal or the host cell compared to V (D) J recombination and / or DNA repair of non-human mammal or the host cell prior to administration of the compound.

Ein Verfahren zum Testen der Genotoxizität von Verbindungen, umfassend das In-Kontakt-Bringen einer Verbindung mit dem nicht-menschlichen Säugetier oder einer Wirtszelle der Erfindung und das Bestimmen der Zunahme oder Abnahme der V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur in dem nicht-menschlichen Säugetier oder der Wirtszelle im Vergleich zur V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur des nicht-menschlichen Säugetiers oder der Wirtszelle vor der Verabreichung der Verbindung, ist ebenfalls ein Gegenstand der Erfindung.One A method for testing the genotoxicity of compounds comprising bringing a connection with the non-human mammal or a host cell of the invention and determining the increase or decrease in V (D) J recombination and / or DNA repair in the non-human mammal or the host cell compared to V (D) J recombination and / or DNA repair of the non-human mammal or host cell before the administration of the compound is also an object the invention.

Funktion von ArtemisFunction of Artemis

Obwohl aus dem Phänotyp von RS-SCID-Patienten geschlossen werden kann, dass Artemis ein Teil der ubiquitären Maschinerie ist, die an der DNA-DSB (Doppelstrangbruch)-Reparatur, an der auch der V(D)J-Rekombinationsprozess beteiligt ist, beteiligt ist, muss die genaue Funktion für diesen neuen Faktor noch ermittelt werden.Even though from the phenotype of RS-SCID patients can be concluded that Artemis one Part of the ubiquitous Machinery at the DNA DSB (Double Strand Break) repair, in which also the V (D) J recombination process is involved is, the exact function must be for this new factor can still be determined.

Die wiederholte Suche nach einem globalen Homolog von Artemis in anderen Spezies in Protein-Datenbanken hat bislang keinen vielversprechenden Kandidaten ergeben. Die einzige Ähnlichkeit besteht ausgehend von dem Peptid 0083, welches den gesamten N-terminalen Abschnitt von Artemis umfasst, zu den verschiedenen Mitgliedern der SNM1-Familie.The repeated search for a global homologue of Artemis in others Species in protein databases so far has no promising Candidates. The only similarity consists of the peptide 0083, which is the entire N-terminal Section of Artemis includes, to the various members the SNM1 family.

Artemis ist jedoch aus mindestens zwei Gründen eindeutig nicht das humane Ortholog von entweder SNM1 aus der Maus oder PSO2 aus der Hefe:

  • – Erstens unterscheiden sich die drei Proteine trotz ihrer SNM1-Ähnlichkeitsregionen in den mit diesen assoziierten Domänen. Insbesondere sind die 331 Aminosäuren, die die C-terminate Region von Artemis bilden, in SNM1/PSO2 nicht vorhanden und zeigen keinerlei offensichtliche Ähnlichkeiten zu irgendeinem anderen bekannten Protein.
  • – Zweitens zeigen, obwohl murine und aus Hefe stammende SNM1/PSO2-Mutanten einen starken Defekt bei der Reparatur von durch DNA-Strangvernetzungsmittel verursachten DNA-Schädigungen zeigen (Henriques und Moustacchi, 1980; Dronkert et al., 2000), diese keine erhöhte Empfindlichkeit gegen ionisierende Strahlungen, was anzeigt, dass diese beiden Proteine wahrscheinlich nicht direkt an der Reparatur von DNA-DSB (Doppelstrangbrüchen) beteiligt sind.
However, for at least two reasons, Artemis is clearly not the human ortholog of either mouse SNM1 or yeast yeast PSO2:
  • First, despite their SNM1 similarity regions, the three proteins differ in their associated domains. In particular, the 331 amino acids that make up the C-terminal region of Artemis are absent in SNM1 / PSO2 and show no apparent similarity to any other known protein.
  • Secondly, although murine and yeast-derived SNM1 / PSO2 mutants show a strong defect in repairing DNA damage caused by DNA strand crosslinking agents (Henriques and Moustacchi, 1980, Dronkert et al., 2000), these do not show increased sensitivity against ionizing radiation, indicating that these two proteins are unlikely to be directly involved in the repair of DNA DSB (double strand breaks).

Dies steht in scharfem Kontrast zu dem Phänotyp von RS-SCID-Patienten, deren primärer molekularer Defekt tatsächlich das Fehlen von DNA-DSB-Reparatur ist, wie durch das Fehlen der Bildung von codierenden Verknüpfungen („coding joints") im Verlauf der V(D)J-Rekombination und die erhöhte Empfindlichkeit von Knochenmarks- und Fibroblastenzellen gegenüber γ-Strahlen veranschaulicht wird (Cavazzana-Calvo et al., 1993; Nicolas et al., 1998).This is in sharp contrast to the phenotype of RS-SCID patients, their primary molecular defect actually The lack of DNA DSB repair is due to the lack of formation of coding links ( "Coding joints ") in the course V (D) J recombination and the increased sensitivity of bone marrow and fibroblast cells to γ-rays (Cavazzana-Calvo et al., 1993, Nicolas et al. 1998).

Interessanterweise weisen Artemis, SNM1 aus der Maus und PSO2 aus Hefe gemeinsam eine Domäne auf, die eine Metallo-β-lactamase-Faltung ausbildet (Aravind, 1997) und wahrscheinlich mit enzymatischer Aktivität assoziiert ist, angesichts des Vorhandenseins von nahezu allen kritischen katalytischen Resten (oder von konservierten Resten, die diese für eine Funktion ersetzen könnten). Es gibt jedoch keinen offensichtlichen Konsens in Hinblick auf die Natur der verschiedenen Metallo-β-lactamase-Substrate, außerhalb von einer allgemeinen negativ geladenen Zusammensetzung. Eine Sequenzanalyse enthüllte die Existenz einer konservierten Region, die die Metallo-β-lactamase-Domäne in Mitgliedern der Artemis/SNM1/PSO2-Unterfamilie begleitet (Daten nicht gezeigt), einschließlich verschiedener anderer Sequenzen, die mit dem Nukleinsäurestoffwechsel in Zusammenhang stehen, wie zwei Untereinheiten des „cleavage and polyadenylation specificity factor" (CPSF; Spaltungs- und Polyadenylierungsspezifitätsfaktor).Interestingly, Both Artemis, mouse SNM1 and yeast yeast PSO2 have one in common domain which is a metallo-β-lactamase folding (Aravind, 1997) and probably associated with enzymatic activity is, given the presence of almost all critical catalytic Remains (or of conserved residues, these for a function could replace). However, there is no obvious consensus on the Nature of the various metallo-β-lactamase substrates, outside from a general negatively charged composition. A sequence analysis revealed the existence of a conserved region containing the metallo-β-lactamase domain in members the Artemis / SNM1 / PSO2 subfamily (data not shown), including various other sequences associated with the nucleic acid metabolism related as two subunits of the "cleavage and polyadenylation specificity factor "(CPSF; cleavage and polyadenylation specificity factor).

Es wird vorgeschlagen, diese Domäne, die detailliert anderswo beschrieben wird, βCASP für Metallo-β-lactamase-assoziierte CPSF Artemis SNM1/PSO2-Domäne zu nennen. Obwohl sie hochgradig divergent ist und eine Mehrzahl von Insertionen (z.B. innerhalb von PSO2 aus Hefe) toleriert, beherbergt diese Domäne mehrere konservierte Reste, wie das H319 in Artemis, die eine Rolle bei der durch Mitglieder dieser Unterfamilie katalysierten Reaktion spielen könnten.It is proposed this domain, described in detail elsewhere, βCASP for metallo-β-lactamase-associated CPSF Artemis SNM1 / PSO2 domain to call. Although it is highly divergent and a majority from insertions (e.g., within yeast PSO2) this domain several conserved residues, such as the H319 in Artemis, which play a role in the reaction catalyzed by members of this subfamily could play.

Es ist verlockend, zu spekulieren, dass diese Domäne zur Substratbindung in einer ähnlichen Weise wie die α-helikale Domäne von Glyoxalase, eines anderen Mitgliedes der β-Lactamase-Familie (Cameron et al., 1999), beitragen könnte.It It is tempting to speculate that this domain binds to a similar substrate Way like the α-helical one domain of glyoxalase, another member of the β-lactamase family (Cameron et al., 1999).

Artemis in dem NHEJ-Stoffwechselweg der DNA-ReparaturArtemis in the NHEJ metabolic pathway of DNA repair

DNA-DSB können entweder durch homologe Rekombination (HR) oder durch den „non-homologous end-joining pathway" (NHEJ; nicht-homologe Endverknüpfungs-Stoffwechselweg) (zusammenfassende Übersicht in (Haber, 2000)) repariert werden. Obwohl in Hefe HR der vorherrschende Reparaturweg ist, wird bei höheren Eukaryoten zumeist NHEJ eingesetzt und dieser repräsentiert den DNA-Reparatur-Stoffwechselweg, dem während einer V(D)J-Rekombination gefolgt wird.DNA DSB can either by homologous recombination (HR) or by the non-homologous end-joining pathway "(NHEJ; non-homologous end-linkage pathway) (summary overview in (Haber, 2000)). Although in yeast HR is the predominant Repair path is at higher Eukaryotes are mostly used and represented by NHEJ the DNA repair pathway, the while followed by a V (D) J recombination.

Es wird angenommen, dass wenigstens drei Proteinkomplexe gemeinsam oder nacheinander an dem Ort des RAG1/2-abgeleiteten DSB wirksam werden. Der Ku70-80-Komplex wird wahrscheinlich als erstes zu der Läsionsstelle rekrutiert, gefolgt von der Hinzufügung der DNA-PKcs-Untereinheit. Dieser anfängliche Komplex wird als der primäre DNA-Schädigungssensor, der die DNA-Reparaturmaschinerie aktivieren wird, angesehen. Die XRCC4/DNA-Ligase IV repräsentiert den besten Kandidaten, um die Lücke tatsächlich zu reparieren. Vor kurzem wurde der RAD50/MRE11/NBS1-Komplex, der bekanntermaßen an dem NHEJ teilnimmt (Carney et al., 1998; Varon et al., 1998), an der Stelle der sich umlagernden TCR-Gene gefunden, was für seine mögliche Beteiligung an der DNA-Reparaturphase der V(D)J-Rekombination spricht (Chen et al., 2000).It It is believed that at least three protein complexes are common or one after the other at the location of the RAG1 / 2 derived DSB become. The Ku70-80 complex is likely to be the first to lesion recruited, followed by the addition of the DNA-PKcs subunit. This initial one Complex is considered the primary DNA damage sensor the DNA repair machinery activate. The XRCC4 / DNA ligase IV represents the best candidate to fill the gap indeed to repair. Recently, the RAD50 / MRE11 / NBS1 complex, the known participating in the NHEJ (Carney et al., 1998, Varon et al., 1998), found in the place of the rearranging TCR genes, what for his possible Participation in the DNA repair phase of V (D) J recombination speaks (Chen et al., 2000).

Man würde selbstverständlich gerne wissen, wie Artemis seine Rolle in dieser Kaskade spielt. An dieser Stelle können nur spekulative Antworten basierend auf der Analogie von Phänotypen zwischen den verschiedenen defizienten Modellen, einschließlich RS-SCID, gegeben werden. Es ist äußerst unwahrscheinlich, dass Artemis mit dem RAD50/MRE11/NBS1-Komplex verknüpft wird. Tatsächlich führen sowohl bei Patienten mit Nijmegen- als auch Ataxie-Teleangiektasie-Syndrom (ATLD) Mutationen in dem NBS1- und MRE11-Gen zu einer chromosomalen Instabilität, begleitet von einer durch einen tiefgreifenden Defekt bei der DNA-Schädigung induzierten G1-Arretierung des Zellzyklus (G0/G1-Checkpoint), während die V(D)J-Reparatur verschont wird (Carney et al., 1998; Varon et al., 1998). Dies steht in scharfem Kontrast zu der normalen G1- Arretierung bei RS-SCID-Fibroblasten in Folge einer Bestrahlung (unveröffentlichte Ergebnisse).you would of course like know how Artemis plays his role in this cascade. At this Can place only speculative answers based on the analogy of phenotypes between the various deficient models, including RS-SCID, are given. It is extremely unlikely that Artemis is linked to the RAD50 / MRE11 / NBS1 complex. In fact, both lead in patients with Nijmegen as well as ataxia-telangiectasia syndrome (ATLD) mutations in the NBS1 and MRE11 gene to chromosomal instability from one induced by a profound defect in DNA damage G1 cell cycle arrest (G0 / G1 checkpoint), while V (D) spares J repair (Carney et al., 1998; Varon et al., 1998). This is in sharp Contrast to the normal G1 lock in RS-SCID fibroblasts following irradiation (unpublished Results).

Bezüglich des XRCC4/DNA-Ligase IV-Komplexes gibt es zwei hauptsächliche Unterschiede zwischen den Mäusen mit RS-SCID-Zustand und den XRCC4- und DNA-Ligase IV-Knock-out-Mäusen:

  • – Erstens führt ein vollständiges Null-Allel von Artemis (wie in P6, P15 und P40) nicht zu embryonaler Letalität bei Menschen. Diese Beobachtung unterstützt eine Beteilung von Artemis in dieser Phase von NHEJ nicht.
  • – Zweitens ist die Neuverknüpfung von linearisierten DNA-Konstrukten, die in RS-SCID-Fibroblasten eingeführt werden, normal (unveröffentlichte Ergebnisse), während dieser Assay, wenn ein Defekt vorliegt, hochgradig diagnostisch für abnormale NHEJ in Hefe ist (Teo und Jackson, 1997; Wilson et al., 1997).
With respect to the XRCC4 / DNA ligase IV complex, there are two major differences between the mice with RS-SCID state and the XRCC4 and DNA ligase IV knock-out mice:
  • - First, a complete null allele of Artemis (as in P6, P15, and P40) does not result in embryonic lethality in humans. This observation does not support an involvement of Artemis in this phase of NHEJ.
  • Second, the recombination of linearized DNA constructs incorporated into RS-SCID fibroblasts normal (unpublished results), whereas this assay, if present, is highly diagnostic of abnormal NHEJ in yeast (Teo and Jackson, 1997; Wilson et al., 1997).

Die vielleicht offensichtlichste Verknüpfung zwischen Artemis und NHEJ wird in Hinblick auf den Ku/DNA-PK-Komplex gefunden. Tatsächlich sind humane RS-SCID-Patienten und scid-Mäuse, die eine Mutation in dem DNA-PKcs codierenden Gen aufweisen, die einzigen zwei bekannten Zustände, wo ein mit der V(D)J-Rekombination assoziierter DNA-Reparaturdefekt allein die Bildung der codierenden Verknüpfungen („coding joints") beeinflusst.The Perhaps the most obvious link between Artemis and NHEJ is found with respect to the Ku / DNA-PK complex. Actually human RS-SCID patients and scid mice, which have a mutation in the DNA-PKcs coding gene, the single two known states, where one with the V (D) J recombination associated DNA repair defect alone the formation of the coding Links ("coding joints ").

Die Signalverknüpfungs („signal joint")-Bildung ist in dem Kontext einer defekten V(D)J-Rekombination in allen anderen analysierten Szenarien ebenfalls beeinträchtigt.The signal link ("signal joint ") - Education is in the context of a defective V (D) J recombination in all others analyzed scenarios also affected.

Darüber hinaus scheinen die Manifestationen des DNA-Reparaturdefekts sowohl bei humanen RS-SCID-Patienten als auch scid-Mäusen recht stark auf das Immunsystem beschränkt zu sein und scheinen beispielsweise zu keinen neurologischen Störungen oder zur Entwicklung von Krebs, zwei Manifestationen, die oftmals mit Defekten bei den anderen Mitspielern der NHEJ assoziiert sind (Roth und Gellert, 2000), zu führen.Furthermore The manifestations of the DNA repair defect both appear at human RS-SCID patients as well as scid mice quite strongly on the immune system limited and, for example, do not seem to have any neurological disorders or for the development of cancer, two manifestations, often with Defects in the other players of the NHEJ are associated (Roth and Gellert, 2000).

Als Schlussfolgerung beschreibt die Erfindung die Identifizierung und Klonierung des Artemis, einen neuen Faktor der V(D)J-Rekombination, codierenden Gens. Mutationen von Artemis bewirken T-B-SCID-Defekte bei Menschen aufgrund eines Fehlens von Reparatur der RAG1/2-vermittelten DNA-Doppelstrangbrüche. Artemis gehört zu einer großen Familie von Molekülen, die als Teil ihrer mutmaßlichen katalytischen Stelle eine Metallo-β-lactamase-Faltung ausbilden. Ein Zweig dieser Familie, der auch SNM1 aus Hefe und PSO2 aus der Maus umfasst, weist angefügt eine andere Domäne, welche als βCASP bezeichnet wird, auf, die die Aktivität dieser Untergruppe von Proteinen zu Nukleinsäuren dirigieren könnte, und dient dementsprechend dem Zweck der DNA-Reparatur.When In conclusion, the invention describes the identification and Cloning of Artemis, a New Factor of V (D) J Recombination coding gene. Mutations of Artemis cause T-B SCID defects in humans due to a lack of repair of the RAG1 / 2-mediated DNA double strand breaks. Artemis belongs to a big one Family of molecules, as part of their presumed catalytic site form a metallo-β-lactamase folding. A branch of this family, which also contains SNM1 from yeast and PSO2 from the Mouse includes, notes attached another domain, which as βCASP refers to the activity of this subgroup of proteins to nucleic acids could direct and accordingly serves the purpose of DNA repair.

Schließlich sind wahrscheinlich andere Domänen, die noch ermittelt werden müssen, für das Dirigieren der verschiedenen Artemis/SNM1/PSO2-Proteine zu ihren spezifischen DNA-Reparatur-Stoffwechselwegen, der DSB-Reparatur für Artemis oder der DNA-ICL-Reparatur für SNM1/PSO2, verantwortlich.Finally are probably other domains, which still need to be determined for the Conduct the various Artemis / SNM1 / PSO2 proteins to theirs specific DNA repair pathways, DSB repair for Artemis or the DNA ICL repair for SNM1 / PSO2, responsible.

Die folgenden Beispiele sind nur für Veranschaulichungszwecke bestimmt und sollten nicht so aufgefasst werden, dass sie den Umfang der Erfindung in irgend einer Weise beschränken.The following examples are only for Illustrative purposes are intended and should not be so construed Be that the scope of the invention in any way restrict.

BEISPIELEEXAMPLES

Beispiel 1: Klonierung der Artemis-cDNAExample 1: Cloning the Artemis cDNA

Patienten und ZellenPatients and cells

Es wurden im Rahmen dieser Untersuchung 13 RS-SCID-Patienten aus 11 Familien, die aufgrund ihres typischen Phänotyps von autosomaler rezessiver SCID bei vollständigem Fehlen von peripheren T- und B-Lymphozyten, aber Vorhandensein von natürlichen Killerzellen (Fischer et al., 1997) ausgewählt worden sind, analysiert. Alle Patienten zeigten einen beeinträchtigten V(D)J-Rekombinationsassay in Fibroblasten und für alle RS-SCID-Familien mit Ausnahme von P16, P40 und P47 konnte der Strahlungsempfindlichkeitsstatus an Knochenmarkszellen und/oder Fibroblasten bestimmt werden ((Cavazzana-Calvo et al., 1993; Nicolas et al., 1998; Moshous et al., 2000) und unsere unveröffentlichten Ergebnisse). Die Genotypisierung der blutsverwandten Familien unter Verwendung von polymorphen Mikrosatellitenmarkern, wie anderswo berichtet (Moshous et al., 2000) stimmte in jedem Falle mit unserer zuvor beschriebenen Lokalisierung von RS-SCID auf dem Chromosom 10p überein. Die Untersuchung basierte auf vier Patienten französischer Herkunft (P1, P3, P6 und P15) und einer davon (P15) stammte von verwandten Eltern, einer war von italienischer Herkunft (P16), einem Griechen (P4) und einem Afrikaner (P2). Die verbleibenden Patienten entstammen vier blutsverwandten türkischen Familien, wobei zwei von diesen verwandt sind (P38, P5, P11 bzw. P12). Vor dieser Untersuchung war von den Familien eine Zustimmung nach Information erhalten worden. Aus Hautbiopsien wurden primäre Fibroblasten-Zelllinien abgeleitet und mit SV40 pseudo-immortalisiert, wie anderswo beschrieben (Nicolas et al., 1998), und in RPMI 1640 (GIBCO BRL), ergänzt mit 15% fötalem Kälberserum, kultiviert.It 13 RS-SCID patients from 11 Families, due to their typical phenotype of autosomal recessive SCID at full Absence of peripheral T and B lymphocytes, but presence of natural Killer cells (Fischer et al., 1997). All patients showed impaired V (D) J recombination assay in fibroblasts and for all RS-SCID families except P16, P40, and P47 could be the Radiosensitivity status to bone marrow cells and / or Fibroblasts ((Cavazzana-Calvo et al., 1993, Nicolas et al., 1998; Moshous et al., 2000) and our unpublished ones Results). Genotyping of blood relatives under Use of polymorphic microsatellite markers, as elsewhere (Moshous et al., 2000) agreed with us in every case previously described localization of RS-SCID on the chromosome 10p match. The study was based on four French patients Origin (P1, P3, P6 and P15) and one of them (P15) was from one of his parents, one of Italian origin (P16), a Greek (P4) and an African (P2). The remaining patients are from four blood related Turkish Families, two of which are related (P38, P5, P11, and P12). Prior to this investigation, the families agreed for information. Skin biopsies revealed primary fibroblast cell lines derived and pseudo-immortalized with SV40, as described elsewhere (Nicolas et al., 1998), and in RPMI 1640 (GIBCO BRL), supplemented with 15% fetal Calf serum, cultured.

Klonierung von Artemis-cDNA und Amplifizierung von genomischer DNAcloning of Artemis cDNA and amplification of genomic DNA

Ausgehend von Fibroblasten-RNA wurde cDNA des ersten Strangs synthetisiert. Artemis in voller Länge codierende Sequenz wurde durch Polymerasekettenreaktion (PCR) an cDNA amplifiziert unter Verwendung des Advantage-GC cDNA PCR Kit (Clontech) gemäß den Empfehlungen des Herstellers und der Primer 0083F1 (5'-GATCGGCGGCGCTATGAGTT-3', SEQ ID Nr. 3) und 169F (5'-TGTCATCTCTGTGCAGGTTT-3', SEQ ID Nr. 4), die ausgehend von den EST-Sequenzen AA278590 und AI859962 gestaltet worden sind. Die PCR-Produkte wurden direkt an einem ABI377-Sequenziergerät (Perkin-Elmer) unter Verwendung der BigDye Terminator Cycle Sequencing Ready Reaction (Applied Biosystems) mit einer Reihe von internen OligoNucleotiden sequenziert. Aufgrund von mehreren alternativ gespleißten Transkripten wurde eine Sequenzierung auch an klonierten PCR-Produkten ausgeführt. Artemis- Volllängen-cDNA wurde in pIRES-EGFP (Clontech) für eine nachfolgende Verwendung in Transfektionsexperimenten subkloniert. Die genomische Struktur des Artemis-Gens wurde durch Alignment (auf Homologie basierende gegenseitige Ausrichtung) der cDNA-Sequenz gegenüber der als Entwurf ermittelten Sequenz des Bac 2K17 (AL360083) abgel/eitet. Für die spezifische Amplifizierung von jedem Exon wurde eine Reihe von OligoNucleotid-Primerpaaren gestaltet. Exon 4- und Exon 5-PCR-Produkte wurden in pGemT (Promega) für eine nachfolgende Verwendung bei einer Southern-Blot-Analyse (siehe unten) kloniert.Starting from fibroblast RNA, first strand cDNA was synthesized. Artemis in full country The coding sequence was amplified by polymerase chain reaction (PCR) on cDNA using the Advantage-GC cDNA PCR Kit (Clontech) according to the manufacturer's recommendations and primers 0083F1 (5'-GATCGGCGGCGCTATGAGTT-3 ', SEQ ID NO: 3) and 169F (5'-TGTCATCTCTGTGCAGGTTT-3 ', SEQ ID NO: 4) designed from the EST sequences AA278590 and AI859962. The PCR products were sequenced directly on an ABI377 sequencer (Perkin-Elmer) using the BigDye Terminator Cycle Sequencing Ready Reaction (Applied Biosystems) with a series of internal oligonucleotides. Because of several alternatively spliced transcripts, sequencing was also performed on cloned PCR products. Artemis full-length cDNA was subcloned into pIRES-EGFP (Clontech) for subsequent use in transfection experiments. The genomic structure of the Artemis gene was resolved by alignment (homology-based alignment) of the cDNA sequence against the designed sequence of the Bac 2K17 (AL360083). For the specific amplification of each exon, a series of oligonucleotide primer pairs were designed. Exon 4- and exon 5 PCR products were cloned into pGemT (Promega) for subsequent use in a Southern blot analysis (see below).

Die Primer, die für eine genomische Amplifizierung der verschiedenen Exons 1 bis 14 verwendet wurden, entsprechen SEQ ID Nr. 5 bis SEQ ID Nr. 32. Diese Paare von Primern ermöglichen die Amplifizierung von jedem Exon, wie im Sequenzprotokoll angegeben, wobei die Nummer des Exons nach dem „Ex" steht, „F" Vorwärts und „R" Rückwärts bedeutet.The Primer for a genomic amplification of the various exons 1 to 14 SEQ ID NO: 5 to SEQ ID NO: 32. These Enable pairs of primers the amplification of each exon as indicated in the Sequence Listing, where the number of the exon is after the "Ex", "F" means forward and "R" backwards.

ErgebnisseResults

Als Teil ihrer Bemühungen im Rahmen der Sequenzierung des menschlichen Chromosoms 10 hat die „Chromosome 10 Mapping Group" am Sanger Center mehrere künstliche Bakterienchromosomen (BACs)-Kontigs, welche das gesamten Chromosom 10 überspannen, konstruiert (http://www.sanger.ac.uk/HGP/Chr10). Zwei von diesen Contigs, 10ctg1105 und 10ctg23 (1A), waren von besonderem Interesse, da sie mehrere BACs umfassten, welche die die RS-SCID-Region flankierenden Marker D10S1664 und D10S674 wie auch D10S191 und D10S1653, welche die maximalen paarweisen LOD-Scores bei A-SCID-Populationen zeigten (Li et al., 1998), trugen.As part of its efforts to sequencing human chromosome 10, the "Chromosome 10 Mapping Group" at the Sanger Center has constructed several artificial bacterial chromosomal (BACs) antigens spanning the entire chromosome 10 (http://www.sanger.ac .uk / HGP / Chr10), two of these contigs, 10ctg1105 and 10ctg23 ( 1A ) were of particular interest as they included several BACs that displayed the RS-SCID region flanking markers D10S1664 and D10S674 as well as D10S191 and D10S1653, which showed maximal pairwise LOD scores in A-SCID populations (Li et al ., 1998).

Es wurde eine systematische Überprüfung der Nucleotidsequenzen, welche die in den beiden von der „Human Chromosome 10 Sequencing Group" am Sanger Center veröffentlichten Contigs (http://webace.sanger.ac.uk/cgibin/ace/simple/10ace) vorhandenen 24 BACs umfassten, initiiert. Die Analysen basierten auf einer in silico-Nucleotidsequenz-Bewertung mit GENESCAN- (Burge und Karlin, 1997) (http://bioweb.pasteur.fr./seganal/interfaces/genscan.html) und FGENESH (Salamov und Solovyev, 2000) (http://genomic.sanger.ac.uk/gf/gfb.html)-Software, zwei Programmen, die darauf abzielen, nach mutmaßlichen Peptid-codierenden Genen in großen genomischen DNA-Sequenzen zu suchen. Alle vorhergesagten Peptide wurden nachfolgend gegenüber den translatierten nicht-redundanten GENBANK/EMBL-Nucleotid-Datenbanken unter Verwendung von TBLASTN überprüft. Bei der Veröffentlichung der AL360083-Entwurfssequenz, welche aus dem BAC 2K17 stammte, sagte FGENESH ein 149 Aminosäuren (aa; AS) langes Peptid (welches nachfolgend als Peptid „0083" bezeichnet wurde) voraus, innerhalb von welchem sich 121 aa als zu 35% bzw. 31% identisch zu den Proteinen MuSNM1 (AAF64472) und PSO2 aus Hefe (P30620) erwiesen. Die gleiche Peptid-Vorhersage wurde bei Verwendung von GENESCAN erhalten.It was a systematic review of Nucleotide sequences corresponding to those described in the two of the "Human Chromosome 10 Sequencing Group "on Sanger Center published Contigs (http://webace.sanger.ac.uk/cgibin/ace/simple/10ace) existing 24 BACs were initiated. The analyzes were based on a silico nucleotide sequence assessment with GENESCAN (Burge and Karlin, 1997) (http://bioweb.pasteur.fr./seganal/interfaces/genscan.html) and FGENESH (Salamov and Solovyev, 2000) (http://genomic.sanger.ac.uk/gf/gfb.html) software; two programs aimed at identifying putative peptide-coding Genes in big ones to search for genomic DNA sequences. All predicted peptides were subsequently opposite the translated non-redundant GENBANK / EMBL nucleotide databases Use of TBLASTN checked. at the publication the AL360083 design sequence, which came from the BAC 2K17, said FGENESH a 149 amino acids (aa; AS) long peptide (hereinafter referred to as peptide "0083") within which 121 aa is equal to 35% and 31% respectively the proteins MuSNM1 (AAF64472) and PSO2 from yeast (P30620). The same peptide prediction was made using GENESCAN receive.

SNM1 und PSO2 sind zwei Proteine, die an der Reparatur von DNA-Schäden, die durch DNA-Strangvernetzungsmittel (ICL; „interstrand cross-linking-agents"), einschließlich Cisplatin, Mitomycin C oder Cyclophosphamid ((Henriques und Moustacchi, 1980; Dronkert et al., 2000) und darin zitierte Referenzen), verursacht werden, beteiligt sind. Maus- und Hefe-Mutanten für SNM1/PSO2 sind gegenüber mehreren Mitteln, die ICLs hervorrufen, hypersensitiv, nicht aber gegenüber γ-Strahlen, im Gegensatz zu RS-SCID-Patienten, bei welchen bei einigen Knochenmarkszellen und Fibroblasten eine Hypersensitivität gegen γ-Strahlen festgestellt wurde. Das das mutmaßliche Peptid „0083" codierende Gen repräsentierte aufgrund seiner chromosomalen Lage und der Ähnlichkeit des „0083"-Peptids zu DNA-Reparaturproteinen trotz der bedeutenden Diskrepanz in dem Strahlenempfindlichkeits-Phänotyp einen guten Kandidaten. Die Gültigkeit des mutmaßlichen „0083"-Peptids wurde ermittelt, indem nach RNA-Transkripten, welche dieses Peptid codierten, in der „TIGR human Gene Indices"-Datenbank unter Verwendung von TBLASTN (http://www.tigr.org/docs/tigrscripts/nhgi_scripts/tgi_blast.pl?organism=Human) gesucht wurde.SNM1 and PSO2 are two proteins involved in the repair of DNA damage by interstrand cross-linking agents (ICL), including cisplatin, Mitomycin C or cyclophosphamide ((Henriques and Moustacchi, 1980; Dronkert et al., 2000) and references cited therein) be involved. Mouse and yeast mutants for SNM1 / PSO2 are opposite several agents that cause ICLs, hypersensitive, but not towards γ-rays, in contrast to RS-SCID patients with some bone marrow cells and fibroblasts a hypersensitivity to γ-rays was detected. The suspected Peptide encoding "0083" gene due to its chromosomal location and the similarity of the "0083" peptide to DNA repair proteins despite the significant discrepancy in the radiosensitivity phenotype good candidates. The validity of the putative "0083" peptide was determined by searching for RNA transcripts encoding this peptide in the "TIGR humane Gene Indices' database using TBLASTN (http://www.tigr.org/docs/tigrscripts/nhgi_scripts/tgi_blast.pl?organism=Human) was searched.

Diese Anfrage ergab den THC535641-Index, innerhalb von welchem AA278590 die am weitesten 5' gelegene Sequenz repräsentierte und dem I.MA.G.E.-Klon 703546 entsprach. Die Nucleotidsequenz des gegenüberliegenden Endes dieses Klons (AA278850) stimmte mit dem THC483503-Index überein. Die AI859962-Nucleotidsequenz in diesem zweiten Index lieferte die am weitesten 3' gelegene Erstreckung der cDNA, welche das „0083"-Peptid codiert. Eine vollständige cDNA wurde durch RT-PCR-Amplifizierung von Fibroblasten-RNA unter Verwendung der innerhalb der Nucleotidsequenzen AA278590 bzw. AI859962 ausgewählten Primer 0083F1 und 169E erhalten. Diese cDNA wurde direkt sequenziert und in pGemT kloniert. Mehrere Klone stellten nicht-produktive Transkripte dar, die durch alternative Spleißereignisse erzeugt worden sind (Daten nicht gezeigt). Die Erfinder konzentrierten sich auf einen Satz von Klonen, die das längste offene Leseraster beherbergten. Die vollständige cDNA-Sequenz von 2354 bp (SEQ ID Nr. 1) enthält ein offenes Leseraster (ORF) von 2079 bp. Es wird angenommen, dass das ATG an Position 39 oder das ATG an Position 60 die Translationsstartstelle darstellt, basierend auf der Analyse von umgebenden Nucleotiden, welche mit der Kozack-Consensussequenz für die Initiation der Translation übereinstimmen. Das codierte Protein von 692 oder 685 aa, das als Artemis bezeichnet wurde (und SNM1C entspricht), weist ein vorhergesagtes Molekulargewicht von ungefähr 78 kD auf. Das „0083"-Peptid (welches dem durch die Nucleotide 348 bis 800 von SEQ ID Nr. 1 codierten Peptid entspricht) entspricht I106-H254 (Beginn bei Nukl. 39) und ist Teil einer größeren Region, welche Ähnlichkeit zu scPSO2 und muSNM1 zeigt.This query yielded the THC535641 index, within which AA278590 represented the most 5 'sequence corresponding to the I.MA.GE clone 703546. The nucleotide sequence of the opposite end of this clone (AA278850) was consistent with the THC483503 index. The AI859962 nucleotide sequence in this second index yielded the 3'th most extent of the cDNA encoding the "0083" peptide A full length cDNA was prepared by RT-PCR amplification of fibroblast RNA using the nucleotide sequences AA278590 and AA278590, respectively. This cDNA was directly sequenced and cloned into pGemT Several clones were non-productive transcripts generated by alternative splicing events (data not shown) The inventors focused on a set of clones The full length cDNA sequence of 2354 bp (SEQ ID NO: 1) contains an open reading frame (ORF) of 2079 bp. It is assumed that the ATG at position 39 or the ATG at position 60 are the Translational start site represents, based on the analysis of surrounding nucleotides, which with the Kozack consensus sequence for the initiation of Tr anslation match. The encoded protein of 692 or 685 aa designated Artemis (which corresponds to SNM1C) has a predicted molecular weight of approximately 78 kD. The "0083" peptide (which corresponds to the peptide encoded by nucleotides 348 to 800 of SEQ ID NO: 1) corresponds to I106-H254 (beginning at n. 39) and is part of a larger region which shows similarity to scPSO2 and muSNM1 ,

Es ist nicht möglich, vollständig sicherzustellen, dass diese cDNA die Volllängen-Sequenz darstellt, obwohl mehrere Versuche, die 5'-Sequenz weiter auszudehnen, scheiterten. Der polyA-Schwanz in der 3'-untranslatierten Region der Sequenz SEQ ID Nr. 1 wird durch die genomische Sequenz codiert und ist nicht die Folge von RNA-Prozessierung, was nahe legt, dass diese cDNA sich möglicherweise weiter strangabwärts erstreckt. Funktionale Komplementierungsuntersuchungen (siehe unten) legen jedoch stark nahe, dass der vollständige Artemis-ORF tatsächlich kloniert worden ist. Die Struktur des Artemis-Gens (Tabelle 1) wurde durch Vergleich der cDNA-Sequenz mit der genomischen (AL360083) Sequenz abgeleitet. Artemis besteht aus 14 Exons mit Größen, die von 52 bp bis 1160 bp reichen. In verschiedenen Artemis-cDNA-Klonen wurden vier alternative Exons identifiziert und führen zu nicht-produktiven Spleißungen (Daten nicht gezeigt).It can not, Completely ensure that this cDNA represents the full-length sequence, although several attempts continue the 5 'sequence to expand, failed. The polyA tail in the 3'-untranslated Region of the sequence SEQ ID NO: 1 is represented by the genomic sequence coded and is not the result of RNA processing, which is close suggests that this cDNA may be further downstream extends. Functional complementation studies (see below) strongly suggest, however, that the complete Artemis ORF is actually cloned has been. The structure of the Artemis gene (Table 1) was determined by comparison the cDNA sequence with the genomic (AL360083) sequence derived. Artemis consists of 14 exons with sizes ranging from 52 bp to 1160 bp rich. In various Artemis cDNA clones, four alternative Identified and lead exons to non-productive splices (Data not shown).

Tabelle 1: Exongrenzen des ARTEMIS-Gens

Figure 00440001
Table 1: Exon borders of the ARTEMIS gene
Figure 00440001

RS-SCID ist zuvor einer 6,5 cM großen chromosomalen Region, die durch die polymorphen Marker D10S1664 und D10S674 flankiert wird, einer Region, die für klassische cDNA-Selektionsuntersuchungen (Li et al., 1998; Moshous et al., 2000) zu groß ist, zugewiesen worden. Eine in silico-Bewertung von als Entwurf vorliegenden genomischen Sequenzen, welche diese Region überspannen, führte die Erfinder zu der Identifizierung des Artemis-Gens.RS-SCID is previously a 6.5 cM sized chromosomal region formed by the polymorphic marker D10S1664 and D10S674, a region responsible for classical cDNA selection studies (Li et al., 1998; Moshous et al., 2000) is too large. A in silico evaluation of designed genomic sequences, which span this region, led the inventors to the identification of the Artemis gene.

Beispiel 2: Expression von ArtemisExample 2: Expression from Artemis

Southern-Blot-AnalyseSouthern blot analysis

Zehn μg DNA mit hohem Molekulargewicht wurden mit HindIII oder Eco88I verdaut, auf einem 0,7%-igen Agarosegel aufgetrennt, unter Vakuum auf eine Nylon-Membran (Genescreen) geblottet und mit P32-markierten Artemis-Exon 5- und -Exon 4-spezifischen Sonden hybridisiert.Ten μg of high molecular weight DNA was digested with HindIII or Eco88I, on a Separated 0.7% agarose gel, blotted under vacuum on a nylon membrane (Genescreen) and hybridized with P32-labeled Artemis exon 5 and exon 4-specific probes.

RNA-ExpressionsanalyseRNA expression analysis

PCR-ready cDNA aus mehreren Geweben wurde von Clontech erworben und mittels der Artemis-spezifischen Primer 0083F4 (5'-AGCCAAAGTATAAACCACTG-3', SEQ ID Nr. 33) und 169F (SEQ ID Nr. 4) oder den vom Hersteller bereitgestellten GAPDH-Primern als Kontrolle amplifiziert und auf 1%-igen Agarosegelen aufgetrennt. Artemis-spezifische PCR-Produkte wurden auf eine Nylonmembran geblottet und mit einem internen P32-markierten OligoNucleotid hybridisiert, wohingegen die GAPDH-PCR-Kontrolle durch Ethidiumbromid-Färbung sichtbar gemacht wurde.PCR-ready multi-tissue cDNA was purchased from Clontech and amplified using the Artemis-specific primers 0083F4 (5'-AGCCAAAGTATAAACCACTG-3 ', SEQ ID NO: 33) and 169F (SEQ ID NO: 4) or the GAPDH supplied by the manufacturer. Primers were amplified as a control and separated on 1% agarose gels. Artemis-specific PCR products were blotted onto a nylon membrane and hybridized with an internal P 32 -labeled oligo-nucleotide, whereas the GAPDH-PCR control was visualized by ethidium bromide staining.

ErgebnisseResults

Erhöhte Strahlenempfindlichkeit von RS-SCID gegenüber γ-Strahlen ist nicht auf die Zellen des Immunsystems beschränkt, sondern ist auch ein Charakteristikum von Fibroblasten, was nahe legt, dass Artemis ubiquitär exprimiert wird. Dies wurde durch eine PCR-Analyse an einer Gruppe von 15 cDNAs, welche ein breites Spektrum von hämopoetischen und nicht-hämopoetischen Geweben repräsentierten, bestätigt.Increased radiation sensitivity of RS-SCID versus γ-rays is not limited to the cells of the immune system, but is also a characteristic of fibroblasts, suggesting that Artemis ubiquitously expresses becomes. This was done by a PCR analysis on a group of 15 cDNAs, which are a wide range of hematopoietic and nonhemopoietic Represented tissues, approved.

Das Ausmaß der Artemis-Expression ist ubiquitär, aber schwach und benötigte 30 PCR-Zyklen (38 Zyklen für den Skelettmuskel), um mit einem internen P32-markierten OligoNucleotid ein geeignetes Signal zu erhalten, verglichen mit der starken Ethidiumbromid-Färbung, die für das Kontrollgen GAPDH erhalten wurde.The Extent of Artemis expression is ubiquitous, but weak and needed 30 PCR cycles (38 cycles for skeletal muscle) to give a suitable P32-labeled oligonucleotide Signal compared to the strong ethidium bromide staining, the for the Control gene GAPDH was obtained.

Die nur in einem geringen Ausmaß erfolgende Expression von Artemis könnte eine allgemeine Eigenschaft der SNM1-Proteinfamilie reflektieren, da festgestellt worden war, dass die Grundexpression von mSNM1 in ES-Zellen ebenso sehr gering war (Dronkert et al, 2000). Es ist anzumerken, dass verglichen mit anderen Geweben die Artemis-Expression im Thymus oder Knochenmark, den Orten der V(D)J-Rekombination, nicht erhöht war.The only to a small extent Expression of Artemis could reflect a general property of the SNM1 protein family, since it was found that the basic expression of mSNM1 in ES cells was also very low (Dronkert et al, 2000). It is Note that compared to other tissues, Artemis expression in the thymus or bone marrow, the sites of V (D) J recombination elevated was.

Wie angesichts der generalisierten erhöhten Strahlenempfindlichkeit bei RS-SCID-Patientenzellen (Cavazzana-Calvo et al., 1993) erwartet, zeigte Artemis ein pleiotropes Expressionsmuster.As given the generalized increased radiation sensitivity in RS-SCID patient cells (Cavazzana-Calvo et al., 1993), Artemis showed a pleiotropic expression pattern.

Beispiel 3: Das Artemis-Gen ist bei humanen RS-SCIDs mutiertExample 3: The Artemis gene is mutated in human RS-SCIDs

Mutationsanalysemutation analysis

Artemis-Mutationssequenzanalysen wurden entweder an cDNA nach RT-PCR-Amplifizierung oder an genomischer DNA nach einer Exon-spezifischen PCR-Amplifizierung ausgeführt. Alle PCR-Produkte wurden unter Verwendung der BigDyeTerminator Cycle Sequencing Ready Reaction direkt sequenziert.Artemis mutation sequence analysis were either to cDNA after RT-PCR amplification or to genomic DNA after exon-specific PCR amplification executed. All PCR products were made using the BigDyeTerminator Cycle Sequencing Ready Reaction sequenced directly.

ErgebnisseResults

Die Struktur und die Sequenz des Artemis-Gens wurden in einer Reihe von 11 RS-SCID-Familien, welche 13 Patienten umfassten, analysiert (Tabelle 2 und 1). Drei Patienten (P6, P15 und P40) waren durch ein vollständiges Fehlen des Artemis-Transkripts, welches durch eine sich von Exon 1 bis 4 erstreckende genomische Deletion verursacht wurde, gekennzeichnet. Diese Mutation kann als ein vollständiges Null-Allel angesehen werden.The structure and sequence of the Artemis gene were analyzed in a series of 11 RS-SCID families, which included 13 patients (Table 2 and Figs 1 ). Three patients (P6, P15 and P40) were characterized by a complete lack of the Artemis transcript caused by a genomic deletion extending from exon 1 to 4. This mutation can be considered as a complete null allele.

Die gleiche genomische Deletion war auf einem Allel in P1 vorhanden, der eine C279T-Nucleotidveränderung auf dem anderen Allel trug, die zu der Bildung eines Nicht-Sinn-Codons bei R74 führte. Eine homozygote C279T-Mutation war auch bei P2 vorhanden und wurde bei P4 heterozygot gefunden.The same genomic deletion was present on one allele in P1, the one C279T nucleotide change wore on the other allele, leading to the formation of a non-sense codon led at R74. A homozygous C279T mutation was also present in P2 and became found heterozygous at P4.

Für diese Reihe von RS-SCID-Patienten waren zwei andere genomische Deletionen charakteristisch. Eine die Exons 5 bis 8 überspannende homozygote Deletion bei P47 führte zu der Bildung einer cDNA, in welcher Exon 4 im Raster an Exon 9 gespleißt war, was zu einem mutmaßlichen Protein, welchem K96 bis Q219 fehlt, führt. Bei P3 führte eine heterozygote genomische Deletion der Exons 5 und 6 zu dem außerhalb des Rasters erfolgenden Spleißen von Exon 4 an 7, was zu einer Rasterverschiebung bei K96 führt. Das zweite Allel trug bei diesem Patienten eine heterozygote G- gegen C-Nucleotid-Veränderung in der kanonischen Spleißdonorsequenz des Exons 11, welche das außerhalb des Rasters erfolgende Spleißen von Exon 10 an 12, welches zu einer Rasterverschiebung bei T300 führt, bewirkte.For this Series of RS-SCID patients were two other genomic deletions characteristic. A homozygous deletion spanning exons 5 to 8 at P47 led to the formation of a cDNA in which exon 4 in the grid on exon 9 spliced was what a suspected Protein lacking K96 to Q219 results. At P3 led one heterozygous genomic deletion of exons 5 and 6 to the outside the raster splicing from exon 4 to 7, resulting in a frame shift in K96. The the second allele carried a heterozygous G in this patient C nucleotide change in the canonical splice donor sequence of Exon 11, which is the outside the raster splicing from exon 10 to 12, which results in a grid shift at T300 leads, caused.

Als letztes wurden bei sechs Patienten drei andere Spleißdonorsequenz-Mutationen identifiziert. Eine heterozygote G- gegen A-Nucleotidveränderung in der Spleißdonorstelle des Exons 10 in P4 bewirkte die Produktion einer cDNA, wo die Fusion von Exon 9 an 12 das offene Leseraster bewahrte und potentiell zu der Herstellung eines Proteins, welchem A261 bis E317 fehlt, führte. Eine homozygote G- gegen T-Mutation in der Exon 5-Donorstelle wurde bei den Geschwistern P5, P11 und P12 wie auch bei P38 gefunden, welche das außerhalb des Rasters erfolgende Spleißen von Exon 4 an 6 und die Erzeugung einer Rasterverschiebung bei K96 bewirkte. Obwohl diese Form von cDNA, welcher das Exon 5 als ein Ergebnis eines alternativen Spleißereignisses fehlt, auch in geringem Ausmaß in RNA aus normalen Zellen nachgewiesen wurde (Daten nicht gezeigt), war sie für alle cDNAs in P5 und P38 verantwortlich. Bei dem Patienten P16 bewirkte eine homozygote Deletion von G818 in Exon 9 zusammen mit einer homozygoten C- gegen T-Veränderung neun Nucleotide strangabwärts in dem Intron die Bildung einer Rasterverschiebung bei A254.When most recently, three other splice donor sequence mutations were identified in six patients. A heterozygous G versus A nucleotide change in the splice donor site of exon 10 in P4 caused the production of a cDNA where the fusion from exon 9 to 12 the open reading frame was conserved and potentially added production of a protein lacking A261 to E317. A Homozygous G vs. T mutation in the exon 5 donor site was added the siblings P5, P11 and P12 as well as P38 found which the outside the raster splicing from exon 4 to 6 and the generation of a frame shift at K96 caused. Although this form of cDNA using exon 5 as a Result of an alternative splice event is missing, even in in RNA was detected from normal cells (data not shown), she was for all cDNAs in P5 and P38 responsible. In the patient caused P16 a homozygous deletion of G818 in exon 9 together with a homozygous C- against T-change nine nucleotides downstream in the intron, the formation of a frame shift at A254.

Wann immer Proben von den Eltern der Patienten verfügbar waren, wurden sie auf das Vorhandensein der Mutationen getestet. Dies konnte die Vererbung der Mutationen bei P5, P11 und P12 wie auch P38 und P16 durch direkte Sequenzierung der Exon-spezifischen genomischen PCR-Produkte, erhalten von der DNA der Eltern, (Daten nicht gezeigt), bestätigen, die mit der autosomalen rezessiven Vererbung übereinstimmt.When Ever samples were available from the parents of the patients, they were on tested for the presence of the mutations. This could be the inheritance the mutations in P5, P11 and P12 as well as P38 and P16 by direct Sequencing of exon-specific genomic PCR products, obtained from the parents' DNA, (data not shown) confirm that coincides with autosomal recessive inheritance.

Zusammengefasst tragen alle der in dieser Reihe getesteten 13 RS-SCID-Patienten homozygote oder heterozygote Mutationen in dem Artemis-Gen. Keine dieser Mutationen waren einfache Missense-Mutationen und eine von diesen (genomische Deletion von Exon 1 bis 4) kann als ein wahres Null-Allel angesehen werden angesichts des vollständigen Fehlens von Artemis-Transkript in P6, P15 und P40. Alle Mutationen werden in 1 und Tabelle 2 rekapituliert. Tabelle 2 : Mutationen des Artemis-Gens in RS-SCID-Patienten

Figure 00480001

  • *: Stop-Codon
In summary, all of the 13 RS-SCID patients tested in this series carry homozygous or heterozygous mutations in the Artemis gene. None of these mutations were simple missense mutations and one of them (genomic deletion of exon 1 to 4) can be considered a true null allele given the complete absence of Artemis transcript in P6, P15 and P40. All mutations will be in 1 and Table 2 recapitulates. Table 2: Mutations of the Artemis gene in RS-SCID patients
Figure 00480001
  • *: Stop codon

Der erste Hinweis darauf, dass Artemis tatsächlich das an RS-SCID beteiligte Gen war, kam aus der Identifizierung von Mutationen bei mehreren Patienten. Insgesamt wurden 8 unterschiedliche Mutationen des Gens bei 11 Familien gefunden. Obwohl einige der Mutationen rekurrent waren, war es nicht möglich, irgendeine eindeutige Korrelation mit der geographischen Herkunft der Patienten zu ermitteln.Of the first indication that Artemis actually participated in RS-SCID Gen was, came from the identification of mutations in several Patients. In total, 8 different mutations of the gene found at 11 families. Although some of the mutations recur were, it was not possible any unique correlation with the geographical origin to determine the patient.

Aus der Analyse dieser Mutationen ergeben sich mehrere interessante Merkmale:

  • – Erstens umfassen drei der identifizierten Modifikationen genomische Deletionen, welche mehrere Exons überspannen, welche zu Rasterverschiebung und Auftreten einer vorzeitigen Termination in zwei Fällen und einer im Raster erfolgenden Deletion von 216 aa in einem Falle führen. Dies zeigt an, dass das Artemis-Gen möglicherweise einen Hot-Spot für eine Gendeletion darstellen könnte.
  • – Zweitens besteht keine der Mutationen in einfachen Nucleotidsubstitutionen, welche Aminosäure-Veränderungen erzeugen, und nur eine, die C279T-Transversion, erzeugt eine Nonsense-Mutation (Nicht-Sinn-Mutation). Die anderen Nucleotidveränderungen betreffen Spleißdonorsequenzen, was in drei Fällen entweder zu Rasterverschiebungen oder in einem Falle zu einer im Raster erfolgenden Deletion eines Teils des Proteins führt.
  • – Drittens umfasst bei drei Patienten (P5, P15 und P40) die genomische Deletion Exon 1 bis 4 und führt zu einem vollständigen Fehlen von Artemis codierender cDNA. Diese Deletion, die so aufgefasst werden kann, dass sie zu einem Null-Allel führt, demonstriert dementsprechend, dass Artemis kein essentielles Protein für die Lebensfähigkeit ist im Gegensatz zu beispielsweise XRCC4 und DNA-Ligase IV (Barnes et al., 1998; Frank et al., 1998; Gao et al., 1998) oder dass es teilweise redundant ist.
The analysis of these mutations reveals several interesting features:
  • First, three of the identified modifications involve genomic deletions spanning multiple exons leading to frame shift and premature termination in two cases and an in-frame deletion of 216 aa in one case. This indicates that the Artemis gene might possibly be a hot spot for a gene deletion.
  • Second, none of the mutations exist in simple nucleotide substitutions that produce amino acid changes, and only one, the C279T transversion, produces a nonsense (non-sense mutation) mutation. The other nucleotide changes involve splice donor sequences, which in either case results in either frameshifting or, in one case, in-frame deletion of a portion of the protein.
  • Third, in three patients (P5, P15 and P40) the genomic deletion comprises exon 1 to 4 and results in a complete lack of Artemis encoding cDNA. Accordingly, this deletion, which can be considered to result in a null allele, demonstrates that Artemis is not an essential protein for viability as opposed to, for example, XRCC4 and DNA ligase IV (Barnes et al., 1998, Frank et al., 1998; Gao et al., 1998) or that it is partially redundant.

Diese Information ist von besonderem Interesse im Kontext eines murinen Knockout-Gegenstücks zu dem humanen RS-SCID-Zustand. Die Beteiligung von Artemis an dem RS-SCID-Zustand wurde unzweideutig ermittelt durch Komplementierung des V(D)J-Rekombinationsdefekts in Fibroblasten von Patienten nach Transfektion mit einer Artemis-wt-cDNA (nächstes Beispiel).These Information is of particular interest in the context of a murine Knockout counterpart to the human RS-SCID condition. The participation of Artemis in the RS-SCID condition was unambiguously determined by complementation of the V (D) J recombination defect in fibroblasts of patients after transfection with an Artemis wt cDNA (next Example).

Beispiel 4: Artemis komplementiert den RS-SCID-V(D)J-RekombinationsdefektExample 4: Artemis complements the RS-SCID-V (D) J recombination defect

V(D)J-RekombinationsassayV (D) J recombination assay-

Der V(D)J-Rekombinationsassay wurde ausgeführt, wie zuvor beschrieben (Nicolas et al., 1998). Kurz zusammengefasst, wurden 5 × 106 sich exponentiell vermehrende SV40-transformierte Haut-Fibroblasten in 400 μl Kulturmedium (RPMI 1640, 10% FCS) einer Elektroporation mit 6 μg RAG-1 und 4,8 μg RAG-2 codierendem Expressionsplasmid zusammen mit 2,5 μg der extrachromosomalen V(D)J-Substrate pHRecCJ (codierende Verknüpfung („coding joint")) oder pHRecCJ (Signalverknüpfung („signal joint")) unterzogen. Diese Plasmide tragen ein LacZ-Gen, welches durch eine DNA-Stuffersequenz, welche von V(D)J-Rekombinationssignalsequenzen flankiert wird, unterbrochen wird. Nach einer Rekombination wird die Stuffer-DNA herausgeschnitten und das LacZ-Gen erneut zusammengefügt, was blaue Bakterienkolonien erzeugt, wenn auf XgaI/IPTG-Medium ausplattiert wird. pARTE-ires-EGFP (2,5 μg) wurde für eine Komplementationsanalyse hinzugefügt. Für die Transfektion verwendete Konstrukte wurden nach 48 h gewonnen, erneut in DH10B-Bakterien eingeführt und auf XgaI/IPTG enthaltenden Platten ausplattiert. Der Rekombinationsprozentsatz wurde bestimmt, indem blaue und weiße Kolonien gezählt wurden und das Verhältnis berechnet wurde. Blaue Kolonien wurden zufällig gepickt und die Plasmid-DNA sequenziert, um die Qualität der V(D)J-Junktionen zu analysieren.The V (D) J recombination assay was performed as previously described (Nicolas et al., 1998). Briefly, 5 × 10 6 exponentially proliferating SV40 transformed skin fibroblasts in 400 μl culture medium (RPMI 1640, 10% FCS) were electroporated with 6 μg RAG-1 and 4.8 μg RAG-2-encoding expression plasmid together with 2 , 5 μg of the extrachromosomal V (D) J substrates pHRecCJ (coding joint) or pHRecCJ (signal joint). These plasmids carry a LacZ gene which is disrupted by a DNA stuffer sequence flanked by V (D) J recombination signal sequences. After recombination, the stuffer DNA is excised and the LacZ gene reassembled creating blue bacterial colonies when plated on XgaI / IPTG medium. pARTE-ires-EGFP (2.5 μg) was added for complementation analysis. Constructs used for transfection were recovered after 48 hours, re-introduced into DH10B bacteria and plated on plates containing XgaI / IPTG. The recombination percentage was determined by counting blue and white colonies and calculating the ratio. Blue colonies were randomly picked and the plasmid DNA sequenced to analyze the quality of the V (D) J junctions.

ErgebnisseResults

Die Erfinder haben zuvor das Fehlen einer sich aus einer V(D)J-Rekombination ableitenden Bildung von codierenden Verknüpfungen („coding joints") bei Fibroblasten von RS-SCID-Patienten nach einer Transfektion mit RAG1- und RAG2-Expressionskonstrukten zusammen mit extrachromosomalen V(D)J-Rekombinationssubstraten, welche für die Analyse der codierenden (pHRecCJ) Verknüpfung spezifisch sind, gezeigt (Nicolas et al., 1998). Im Gegensatz dazu wurde bei RS-SCID-Fibroblasten die Signalverknüpfungs („signal joint")-Bildung stets als normal ermittelt ((Nicolas et al., 1998) und Tabelle 3).The Inventors previously have the absence of a V (D) J recombination Derivative formation of coding joints in fibroblasts of RS-SCID patients after transfection with RAG1 and RAG2 expression constructs together with extrachromosomal V (D) J recombination substrates used for analysis the coding (pHRecCJ) linkage are specific (Nicolas et al., 1998). In contrast, was For RS-SCID fibroblasts, the signal-joint formation always as normal ((Nicolas et al., 1998) and Table 3).

Das Artemis-Gen wurde in den Säugetier-Expressionsvektor plres-EGFP kloniert und dessen funktionale Komplementationsaktivität in dem V(D)J-Rekombinationsassay in Fibroblasten aus 7 RS-SCID-Patienten unter Verwendung des pHRecCJ-Substrats bestimmt (Tabelle 3). In allen Fällen wurden nach Transfektionen in Gegenwart von wt-Artemis blaue Bakterienkolonien gewonnen, was die RAG1/2-gesteuerte Rekombination des Substrats bescheinigt, während in Abwesenheit von exogenem wt-Artemis praktisch keine derartigen Kolonien erhalten wurden.The Artemis gene was added to the mammalian expression vector Plres-EGFP cloned and its functional complementation activity in the V (D) J recombination assay- in fibroblasts from 7 RS-SCID patients using the pHRecCJ substrate determined (Table 3). In all cases were after transfections in the presence of wt-Artemis blue bacterial colonies what the RAG1 / 2-driven recombination of the substrate certified while in the absence of exogenous wt artemis, virtually no such Colonies were obtained.

Die Häufigkeiten von Rekombinationsereignissen reichten von 1,5 × 10–3 bis 2,9 × 10–3, was mit der Häufigkeit von 3,2 × 10–3 übereinstimmte, die bei einer Verwendung einer Kontroll-Fibroblasten-Zelllinie erhalten wird. Eine Sequenzanalyse der gewonnenen pHRecCJ-Plasmide, welche in diesem Assay in Fibroblastenlinien von P1 und P40 blaue Kolonien bildeten, zeigte, dass die Junktionen bona fide V(D)J-codierende Verknüpfungen („coding joints") mit einem begrenzten Zurechtschneiden der codierenden Enden ähnlich zu jenen, die bei Kontroll-Fibroblasten erhalten wurden (nicht gezeigt), waren.The frequencies of recombination events ranged from 1.5 x 10 -3 to 2.9 x 10 -3 , which was consistent with the frequency of 3.2 x 10 -3 obtained using a control fibroblast cell line. Sequence analysis of the recovered pHRecCJ plasmids that formed blue colonies in this assay in fibroblast lines of P1 and P40 showed that the junctions produce bona fide V (D) J coding joints with limited tailoring of the coding ends similar to those obtained in control fibroblasts (not shown).

Zusammengenommen zeigen diese Ergebnisse an, dass der V(D)J-Rekombinationsdefekt bei RS-SCID in direktem Zusammenhang mit den beschriebenen Mutationen in dem Artemis-Gen steht und durch die Einführung einer wt-Artemis-cDNA in die Fibroblasten der Patienten komplementiert werden kann. Obwohl eine vorübergehende Expression von Artemis auf hohem Niveau nicht toxisch zu sein schien, konnten keine stabilen Transfektanten abgeleitet werden, um die Komplementierung der Hypersensitivität gegenüber ionisierender Strahlung zu analysieren. Dies könnte auf eine Toxizität einer Expression von wt-Artemis auf hohem Niveau über lange Zeit hinweg in den transfizierten Fibroblasten zurückzuführen sein. Eine analoge zelluläre Toxizität war zuvor nach einer Überexpression von anderen humanen oder aus der Maus stammenden Homologen von SNM1 in vitro beschrieben worden und kann ein Charakteristikum dieser Familie von Proteinen sein (Dronkert et al., 2000). Dies steht auch in Übereinstimmung mit der auf niedrigem Niveau erfolgenden physiologischen RNA-Expression dieser Gene (siehe oben).Taken together, these results indicate that the V (D) J recombination defect in RS-SCID in directly related to the described mutations in the Artemis gene stands and through the introduction a wt Artemis cDNA into the fibroblasts of the patients can be. Although a temporary one Expression of Artemis at a high level did not appear to be toxic No stable transfectants could be derived to the Complementation of hypersensitivity to ionizing radiation analyze. this could on a toxicity an expression of wt-Artemis at a high level over be due for a long time in the transfected fibroblasts. An analogous cellular toxicity was previously after overexpression from other human or mouse homologs of SNM1 has been described in vitro and may be a characteristic of this Be family of proteins (Dronkert et al., 2000). This is synonymous in accordance with the low level physiological RNA expression of these Genes (see above).

Es ist interessant, festzuhalten, dass das aus den ersten 385 Aminosäuren von SEQ ID Nr. 2 bestehende Protein ebenfalls in der Lage war, den V(D)J-Rekombinationsdefekt in diesem Assay zu komplementieren.It It is interesting to note that this is from the first 385 amino acids of SEQ ID NO: 2 was also capable of the V (D) J recombination defect to complement in this assay.

Figure 00530001
Figure 00530001

Beispiel 5 : Artemis gehört zu der Metallo-β-lactamase-ÜberfamilieExample 5: Artemis belongs to the Metallo-β-lactamase superfamily

Datenbasenrecherchen unter Verwendung des Programms BLAST2 mit der Artemis-AS-Sequenz als Abfrage enthüllte über die ersten 360 Aminosäuren von Artemis signifikante Ähnlichkeiten zu mehreren Proteinen, einschließlich der Proteine PSO2 aus Hefe und SNM1 aus der Maus. Nachfolgende Iterationen mit dem PSI-BLAST-Programm hoben signifikante Ähnlichkeiten der ersten 150 Aminosäuren zu gut etablierten Mitgliedern der Metallo-β-lactamase-Überfamilie hervor.Data base searches using the BLAST2 program with the Artemis AS sequence as a query revealed about the first 360 amino acids from Artemis significant similarities to several proteins, including the proteins PSO2 off Yeast and SNM1 from the mouse. Subsequent iterations with the PSI-BLAST program raised significant similarities the first 150 amino acids to well-established members of the metallo-β-lactamase superfamily.

Die Metallo-β-lactamase-Faltung, die erstmals für die β-Lactamase aus Bacillus cereus beschrieben worden ist (Carfi et al., 1995), wird durch verschiedene Metalloenzyme mit einer weit verbreiteten Verteilung und breiten Substratspezifität angenommen (Aravind, 1997). Sie besteht aus einem vierlagigen β-Sandwich mit zwei gemischten β-Faltblättern, die durch α-Helices flankiert werden, wobei die Metallbindungsstellen an einer Kante des β-Sandwichs lokalisiert sind. Sequenzanalyse wie auch eine Sekundärstruktur-Vorhersage für Artemis zeigten klar die Konservierung von für die Metallo-β-lactamase-Faltung typischen Motiven an. Dies trifft insbesondere für die Aminosäuren D17, [HXHKDH]33-38, H115 und D316, die an der Metallbindungstasche teilnehmen und die katalytische Stelle der Metallo-β-lactamasen repräsentieren, zu. Der letzte Metall-bindende Rest der Metallo-β-lactamasen, H225 in Tenotrophomonas maltophilia-Metallo-β-lactamase (1SML), welcher sich am Ende eines β-Faltblatts (Faltblatt β12) befindet, fehlt bei Artemis/SNM1/PSO2, könnte aber durch die Asparaginsäure D165 von Artemis, die bei SNM1/PSO2 ebenfalls konserviert ist, funktional ersetzt sein. Der letztgenannte Rest befindet sich am Ende eines vorhergesagten β-Faltblatts, getrennt durch eine α-Helix von dem Strang, der den vorangegangenen Metall-bindenden Rest trägt.The Metallo-β-lactamase fold, the first time for the β-lactamase from Bacillus cereus (Carfi et al., 1995), is widely used by various metalloenzymes Distribution and broad substrate specificity (Aravind, 1997). It consists of a four-layer β-sandwich with two mixed β-sheets, the by α-helices be flanked, with the metal binding sites on one edge of the β-sandwich are localized. Sequence analysis as well as a secondary structure prediction for Artemis clearly showed the conservation of for metallo-β-lactamase folding typical motifs. This is especially true for amino acids D17, [HXHKDH] 33-38, H115, and D316 participating in the metal binding pocket and represent the catalytic site of the metallo-β-lactamases, to. The last metal-binding residue of metallo-β-lactamases, H225 in Tenotrophomonas maltophilia-metallo-β-lactamase (1SML) located at the end of a β-sheet (leaflet β12), missing from Artemis / SNM1 / PSO2, could but by the aspartic acid D165 from Artemis, which is also conserved at SNM1 / PSO2, functional be replaced. The latter remainder is at the end of a predicted β-sheet, separated by an α-helix from the strand carrying the preceding metal-binding moiety.

Zusammengenommen zeigt diese Analyse nicht nur an, dass Artemis wahrscheinlich die β-Lactamase-Faltung angenommen hat, sondern möglicherweise auch eine damit assoziierte katalytische Aktivität konserviert haben könnte, im Gegensatz zu mehreren anderen Proteinen, die viele der katalytischen Reste verloren haben (Aravind, 1997).Taken together, Not only does this analysis indicate that Artemis is likely to undergo β-lactamase folding has accepted, but possibly could also have conserved an associated catalytic activity in the Unlike many other proteins, many of the catalytic Leftovers have lost (Aravind, 1997).

Beispiel 6: In vitro-Mutagenese des Artemis-GensExample 6: In Vitro Mutagenesis of the Artemis gene

Die Analyse der Proteinsequenz von Artemis enthüllte enthüllte die Existenz einer mutmaßlichen Metallo-β-lactamase-Domäne (M1 bis R179), welche nahe legt, dass Artemis irgendeine katalytische Funktion, wie Hydrolase, haben könnte. Dieser Domäne folgt eine andere Domäne (E180 bis S385), die als β-CASP für „β Lactamase CPSF-Artemis-SNM1-PSO2 associated domain" (mit β-Lactamase-CPSF, Artemis, SNM1, PSO2 assoziierte Domäne) bezeichnet wurde. Die β-CASP-Domäne ist in einer Reihe von Proteinen mit einer Funktion im Rahmen des Stofffwechsels von Nukleinsäuren (DNA-Reparatur, RNA-Prozessierung ...) stets mit der β-lact-Domäne assoziiert. Schließlich umfasst die letzte Domäne (C-ter) E386 bis T692. Die Rolle und die wechselseitige Abhängigkeit dieser beiden Domänen wurden in vitro analysiert, indem Mutanten erzeugt wurden und deren Aktivität sowohl auf die V(D)J-Rekombination als auch die DNA-Reparatur getestet wurde.The Analysis of the protein sequence revealed by Artemis revealed the existence of a suspected Metallo-β-lactamase domain (M1 bis R179), which suggests that Artemis has some catalytic function, such as Hydrolase, could have. This domain follows another domain (E180 to S385), referred to as β-CASP for β-lactamase CPSF-Artemis SNM1-PSO2 associated domain "(associated with β-lactamase CPSF, Artemis, SNM1, PSO2 Domain) was designated. The β-CASP domain is in a series of proteins with a function in the context of the substance change of nucleic acids (DNA repair, RNA processing ...) always associated with the β-lactone domain. After all includes the last domain (C-ter) E386 to T692. The role and interdependence of these two domains were analyzed in vitro by generating mutants and their activity tested for both V (D) J recombination and DNA repair has been.

ErgebnisseResults

V(D)J-RekombinationV (D) J recombination

Der Assay basiert auf der Transfektion eines Fibroblasten mit Rag1- und Rag2-Expressionskonstrukten, um die V(D)J-Rekombination eines extrachromosomalen Substrats (pHRec-CJ oder pHRec-CS, siehe Beispiel 4) zu analysieren. Die βLact+βCASP-Region (M1 bis S385) ist ausreichend, um den V(D)J-Rekombinationsdefekt in Fibroblasten aus Artemis-defizienten (RS-SCID-) Patienten zu komplementieren.Of the Assay is based on transfection of a fibroblast with Rag1 and Rag2 expression constructs, to the V (D) J recombination of an extrachromosomal substrate (pHRec-CJ or pHRec-CS, see Example 4). The βLact + βCASP region (M1 to S385) is sufficient to detect the V (D) J recombination defect in fibroblasts from Artemis-deficient (RS-SCID) patients.

Jedoch komplementiert die βLact-Domäne (M1 bis R179) allein diesen Defekt nicht. Es existiert ebenfalls keine Aktivität, wenn βCASP-Cter- (E180 bis T692) oder C-ter-(E386 bis T692)-Konfigurationen von Artemis verwendet werden.however complements the βLact domain (M1 bis R179) alone this defect not. There is also no activity when βCASP-C (E180 to T692) or C-ter (E386 to T692) configurations of Artemis be used.

Die katalytische Stelle von Metallo-β-lactamasen in Bakterien ist durch die Anordnung von mehreren konservierten His- und Asp-Resten, die Zn-Atome binden und die Hydrolase-Aktivität verleihen, gekennzeichnet. Viele dieser Reste sind auch bei Artemis konserviert, was des Weiteren die mögliche Hydrolase-Aktivität von Artemis nahe legt.The catalytic site of metallo-β-lactamases in bacteria is conserved by the arrangement of several His and Asp residues that bind Zn atoms and confer hydrolytic activity, characterized. Many of these residues are also conserved in Artemis, what else the possible Hydrolase activity of Artemis suggests.

Mehrere von diesen His- und Asp-Resten wurden zu Val mutiert und die restliche Funktion des Proteins wurde in dem V(D)J-Assay analysiert.Several of these His and Asp residues were mutated to Val and the remainder Function of the protein was analyzed in the V (D) J assay.

D17A, H35A, D37A und D136A vernichteten die Funktion von Artemis nahezu vollständig, während H165A und H319A dessen Aktivität verringerten. H38A und H151A scheinen keine Wirkung zu haben.D17A, H35A, D37A and D136A nearly destroyed the function of Artemis Completely, while H165A and H319A its activity reduced. H38A and H151A seem to have no effect.

DNA-ReparaturDNA repair

Dieser Assay basiert auf der Analyse der Empfindlichkeit von mit einem retroviralen Vektor, welcher verschiedene Formen von Artemis exprimiert, transduzierten RS-SCID-Fibroblasten gegenüber γ-Strahlen. Während βLact–βCASP/C-ter die übermäßige Strahlenempfindlichkeit von RS-SCID-Zellen komplementiert, hat βLact-βCASP keine Wirkung.This assay is based on analyzing the sensitivity of a retroviral vector expressing various forms of Artemis to transduced RS-SCID fibroblasts over γ-rays. While βLact-βCASP / C-ter complements the excessive radiation sensitivity of RS-SCID cells, βLact-βCASP has no effect.

SchlussfolgerungenConclusions

Diese Mutageneseexperimente legen nahe, dass Artemis wahrscheinlich irgendeine katalytische Aktivität aufweist, wie aufgrund von dessen Homologie zu bakteriellen Metallo-β-lactamasen gemutmaßt wird.These Mutagenesis experiments suggest that Artemis is likely to have some catalytic activity as due to its homology to bacterial metallo-β-lactamases speculated becomes.

Die βLact+βCASP-Domäne von Artemis trägt dessen katalytische Aktivität, da 1) sie eine V(D)J-Rekombination an extrachromosomalen Substraten sicherstellen kann und 2) eine Mutation von mehreren mutmaßlichen katalytischen Resten (His und Asp) die Funktion vernichten kann.The βLact + βCASP domain of Artemis carries his catalytic activity, da 1) they undergo V (D) J recombination on extrachromosomal substrates and 2) a mutation of several suspected ones catalytic residues (His and Asp) can destroy the function.

Nichtsdestotrotz ist es interessant, festzuhalten, dass die βLact+βCASP-Domäne an sich nicht ausreichend zu sein scheint, um Artemis-Aktivität im Kontext des gesamten Chromosoms zu ermöglichen, da das Volllängen-Artemis-Protein oder wenigstens ein Teil der C-terminalen Domäne erforderlich zu sein scheint, um den Strahlungsempfindlichkeits-Phänotyp zu komplementieren.Nevertheless it is interesting to note that the βLact + βCASP domain is not sufficient per se seems to be Artemis activity in the context of the entire chromosome to enable because the full-length artemis protein or at least part of the C-terminal domain appears to be required, to complement the radiation sensitivity phenotype.

Dies legt nahe, dass Artemis wahrscheinlich mit anderen Proteinen in dem Kontext von dessen Substrat innerhalb des Chromatins wechselwirkt.This suggests that Artemis is likely to interact with other proteins in interacts with the context of its substrate within the chromatin.

Basierend auf diesem Ergebnis ist es möglich, dass die V(D)J-Rekombinationsaktivität gegenüber endogenen (in Chromatin befindlichen gegenüber extrachromosomalen) IgG- und TCR-Genen ebenfalls das gesamte Artemis-Protein erfordern könnte.Based on this result it is possible that the V (D) J recombination activity towards endogenous (located in chromatin opposite extrachromosomal) IgG and TCR genes also all the Artemis protein could require.

Diese Situation ist in gewisser Weise ähnlich zu jener des Rag2-Proteins. Bei Rag2 ist eine Kernregion erforderlich und ausreichend, um die Rekombination von extrachromosomalen Substraten zu bewirken, ist aber bei der Umlagerung von endogenen Loci unwirksam.These Situation is similar in some ways to that of the Rag2 protein. Rag2 requires a core region and sufficient to facilitate the recombination of extrachromosomal substrates but is ineffective in the rearrangement of endogenous loci.

Beispiel 7: Analyse von Patienten mit partiellem Artemis-MangelExample 7: Analysis of Patients with partial artemis deficiency

Beobachtungobservation

Bei einer Begutachtung von SCID-Patienten trafen die Erfinder auf 4 Fälle (bei 2 Familien), welche einen komplexen Phänotyp aufwiesen, welcher Ataxia-Teleangiectasia, gleichwohl ohne eindeutige Ataxie, ähnelte. Diese Patienten litten unter schwerer Lymphopenie und Hypogammaglobulinämie.at In an assessment of SCID patients, the inventors met 4 Cases (at 2 families) that had a complex phenotype, which is ataxia telangiectasia, yet without clear ataxia. These patients suffered under severe lymphopenia and hypogammaglobulinemia.

Bei einigen dieser Patienten legte die Feststellung von Chromosomenaberrationen bei Lymphozyten nahe, dass sie einen DNA-Reparaturdefekt aufweisen könnten, was weiter betätigt wurde, indem Hypersensitivität von Knochenmark gegenüber γ-Strahlen gezeigt wurde.at Some of these patients submitted the finding of chromosome aberrations in the case of lymphocytes, suggest that they have a DNA repair defect could, what continue to operate was by hypersensitivity of bone marrow to γ-rays has been.

In Fibroblasten von zwei dieser Patienten (welche die beiden Familien repräsentierten) war eine V(D)J-Rekombination entweder nicht vorhanden oder stark verringert und wurde auf das normale Niveau durch Hinzufügen von wt-Artemis wiederherstellt, wie in Beispiel 4.In Fibroblasts from two of these patients (which are the two families represented) V (D) J recombination was either absent or severe decreased and was brought to the normal level by adding restores wt-Artemis, as in Example 4.

Als letztes war es möglich, zu zeigen, dass das Artemis-Gen in beiden Fällen mutiert war, was zu vorzeitigen Stop-Codons bei T432 bzw. D451 (am Beginn der C-Ter-Domäne) führte.When last was it possible to show that the Artemis gene was mutated in both cases, leading to premature Stop codons at T432 and D451 (at the beginning of the C-Ter domain) resulted.

Diese Beobachtung bestätigt irgendwie die Ergebnisse der in vitro-Mutagenese (siehe Beispiel 6), was zeigt, dass ein Artemis-Protein, dem die vollständige C-Ter-Domäne fehlt, nach wie vor Rekombinationsaktivität in dem Chromatin-Kontext in vivo aufweisen kann (diese Patienten haben tatsächlich einige Lymphozyten), aber die Effizienz gegenüber endogenen Loci sehr schwach ist (diese Patienten sind stark lymphopenisch).These Observation confirmed somehow the results of in vitro mutagenesis (see example 6), indicating that an Artemis protein lacking the complete C-Ter domain still have recombination activity in the chromatin context in vivo can (these patients actually have some lymphocytes), but the efficiency against endogenous loci is very weak is (these patients are severely lymphopenic).

Bei zwei Patienten aus der ersten Familie wurde der Immunmangel von der Entwicklung einer sehr aggressiven und disseminierten lymphoproliferativen Erkrankung (SLP), assoziiert mit der Anwesenheit von EBV, begleitet.at Two patients from the first family were immune deficient the development of a very aggressive and disseminated lymphoproliferative Disease (SLP) associated with the presence of EBV.

Diese SLPs können wahrscheinlich basierend auf ihrer Klonalität und ihrer Aggressivität mit wahren B-Zell-Lymphomen verglichen werden.These SLPs can probably based on their clonality and their aggressiveness with true B-cell lymphomas be compared.

Schlussfolgerungconclusion

Die hauptsächliche Schlussfolgerung aus dieser Beobachtung ist, dass Artemis wahrscheinlich als ein „Wärter" („Caretaker") angesehen werden kann, da ein Mangel an diesem offensichtlich mit der Entwicklung von B-Zell-Lymphomen verbunden ist.The primary Conclusion from this observation is that Artemis probably be regarded as a "caretaker" can, as a lack of this obviously with the development of B-cell lymphoma is linked.

Diese Idee wird durch die Literatur gestützt, die (in mehreren Berichten) zeigt, dass Mängel an anderen Faktoren der V(D)J-Rekombination/DNA-Reparatur (wie Ku80, DNA-PK, XRCC4, DNA-Ligase IV) in Tiermodellen stets zu der Entwicklung von pro-B-Zell-Lymphomen führen, wenn sie vor einem P53-/--Hintergrund eingeführt werden, was diese als wahre Wächter enthüllt.These Idea is supported by the literature that (in several reports) shows that defects on other factors of V (D) J recombination / DNA repair (such as Ku80, DNA-PK, XRCC4, DNA ligase IV) in animal models are always under development lead to pro-B-cell lymphoma, if they are introduced in front of a P53 / background, what they are considered true Guardian revealed.

Diese Hypothese kann in einem Tiermodell experimentell getestet werden.These Hypothesis can be experimentally tested in an animal model.

LITERATURVERZEICHNISBIBLIOGRAPHY

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  • Wilson et al. (1997). Yeast DNA ligase IV mediates non-homologous DNA end joining. Nature 388, 495-8.Wilson et al. (1997). Yeast DNA ligase IV mediates non-homologous DNA end-joining. Nature 388, 495-8.
  • Zhu et al. (1996). Ku86-deficient mice exhibit severe combined immunodeficiency and defective processing of V(D)J recombination intermediates. Cell 86, 379-389.Zhu et al. (1996). Ku86 deficient mice exhibit severe combined Immunodeficiency and defective processing of V (D) J recombination intermediates. Cell 86, 379-389.
  • Zhu, C. und Roth, D. B. (1995). Characterization of coding ends in thymocytes of scid mice: implications for the mechanism of V(D)J recombination. Immunity 2, 101-12.Zhu, C. and Roth, D.B. (1995). Characterization of coding ends in thymocytes of scid mice: implications for the mechanism of V (D) J recombination. Immunity 2, 101-12.

SEQUENZPROTOKOLL

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SEQUENCE LISTING
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Claims (30)

Isoliertes Nukleinsäure-Molekül, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID Nr. 1, den Nucleotiden 39-2114 von SEQ ID Nr. 1 oder den Nucleotiden 60-2114 von SEQ ID Nr. 1.Isolated nucleic acid molecule that is selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 39-2114 of SEQ ID NO: 1 or nucleotides 60-2114 of SEQ ID NO: 1. Isoliertes Nukleinsäure-Molekül, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den Nucleotiden 39-1193 oder den Nucleotiden 60-1193 von SEQ ID Nr. 1.Isolated nucleic acid molecule that is selected from the group consisting of nucleotides 39-1193 or the nucleotides 60-1193 of SEQ ID NO: 1. Isoliertes Nukleinsäure-Molekül, welches das Komplement des isolierten Nukleinsäure-Moleküls von Anspruch 1 ist.Isolated nucleic acid molecule containing the complement of the isolated nucleic acid molecule of claim 1 is. Vektor, umfassend das Nukleinsäure-Molekül von Anspruch 1.A vector comprising the nucleic acid molecule of claim 1. Wirtszelle, umfassend den Vektor von Anspruch 4.A host cell comprising the vector of claim 4. Verfahren zur Produktion eines Proteins, das an V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur beteiligt ist, umfassend die Schritte: a) Exprimieren des Nukleinsäure-Moleküls von Anspruch 1 in einem geeigneten Wirt, um ein Protein zu synthetisieren, das an V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur beteiligt ist und b) Isolieren des Proteins, das an V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur beteiligt ist.Method of producing a protein that participates in V (D) J recombination and / or DNA repair, comprising the steps of: a) Expressing the nucleic acid molecule of claim 1 in a suitable host to synthesize a protein that involved in V (D) J recombination and / or DNA repair, and b) Isolate the protein following V (D) J recombination and / or DNA repair is involved. Isoliertes Protein oder Peptid, das durch die Nukleinsäure von Anspruch 1 codiert wird.Isolated protein or peptide produced by the nucleic acid of Claim 1 is encoded. Monoklonaler oder polyklonaler Antikörper, der das Protein oder Peptid von Anspruch 7 spezifisch erkennt.Monoclonal or polyclonal antibody, the specifically recognizes the protein or peptide of claim 7. In-vitro-Verfahren zur Bestimmung des Typs von schweren kombinierten Immundefekten (SCID) bei einem Patienten, das darin besteht, die Nukleinsäure zu analysieren, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID Nr. 1, den Nucleotiden 39-2114, 60-2114, 39-1193 und 60-1193 von SEQ ID Nr. 1 des Patienten, wobei eine Mutation in der Nukleinsäure die Klassifikation des SCID als strahlenempfindlicher SCID ermöglicht.In vitro method for determining the type of severe combined immunodeficiencies (SCID) in a patient in it exists, the nucleic acid to analyze the selected is selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 39-2114, 60-2114, 39-1193 and 60-1193 of SEQ ID NO: 1 of the patient, wherein a mutation in the nucleic acid the Classification of the SCID as a radiation-sensitive SCID allows. In-vitro-Verfahren zur Diagnose, einschließlich einer pränatalen Diagnose, eines Zustands bei einem Patienten, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem SCID, einer Prädisposition für Krebs, einem Immundefekt und dem Tragen einer Mutation, welche das Risiko erhöht, dass Nachkommen eine derartige Krankheit aufweisen, bestehend in der Analyse der Nukleinsäure, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID Nr. 1, den Nucleotiden 39-2114, 60-2114, 39-1193 und 60-1193 von SEQ ID Nr. 1 und/oder dem Protein, das durch die Nukleinsäure des Patienten codiert wird, wobei eine Mutation in der Nukleinsäure und/oder dem Protein ein erhöhtes Risiko für das Vorliegen eines SCID anzeigt.In vitro diagnostic procedure, including a prenatal Diagnosis, a condition in a patient which is selected from the group consisting of a SCID, a predisposition for cancer, one Immunodeficiency and carrying a mutation, which increases the risk that Offspring have such a disease, consisting in the Analysis of the nucleic acid, the selected is selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, nucleotides 39-2114, 60-2114, 39-1193 and 60-1193 of SEQ ID NO: 1 and / or the protein bound by the nucleic acid of the Patients is encoded, with a mutation in the nucleic acid and / or the protein an elevated Risk for indicates the presence of a SCID. Verfahren zur Identifikation einer Verbindung, die sich an die Nukleinsäure von Anspruch 1 oder 3 oder das Protein von Anspruch 7 binden kann, umfassend die Schritte: a) In-Kontakt-Bringen der Nukleinsäure oder des Proteins mit einer Kandidaten-Verbindung und b) Bestimmen der Bindung zwischen der Kandidaten-Verbindung und der Nukleinsäure oder dem Protein.Method for identifying a connection that to the nucleic acid of claim 1 or 3 or can bind the protein of claim 7, comprising the steps: a) contacting the nucleic acid or of the protein with a candidate compound and b) Determine the binding between the candidate compound and the nucleic acid or the protein. Eine der Nukleinsäuren von Anspruch 1 oder 7, der Vektor von Anspruch 4, die Wirtszelle von Anspruch 5, das Protein von Anspruch 7 und der Antikörper von Anspruch 8 als Medikament.One of the nucleic acids of claim 1 or 7, the vector of claim 4, the host cell of claim 5, the protein of claim 7 and the antibody of claim 8 as a medicament. Pharmazeutische Zusammensetzung, umfassend einen pharmazeutisch annehmbaren Hilfsstoff mit mindestens einem aus der Nukleinsäure von Anspruch 1 oder 3, dem Vektor von Anspruch 4, der Wirtszelle von Anspruch 5, dem Protein von Anspruch 7 und dem Antikörper von Anspruch 8.A pharmaceutical composition comprising a pharmaceutically acceptable excipient with at least one of nucleic acid of claim 1 or 3, the vector of claim 4, the host cell of Claim 5, the protein of claim 7 and the antibody of Claim 8. Venrwendung von mindestens einem aus der Nukleinsäure von Anspruch 1 oder 3, dem Vektor von Anspruch 4, der Wirtszelle von Anspruch 5, dem Protein von Anspruch 7, dem Antikörper von Anspruch 8 und der pharmazeutischen Zusammensetzung von Anspruch 13 für die Herstellung eines Arzneimittels, das für die Therapie eines schweren kombinierten Immundefekts (SCID) bestimmt ist.Use of at least one of the nucleic acids of Claim 1 or 3, the vector of claim 4, the host cell of Claim 5, the protein of claim 7, the antibody of Claim 8 and the pharmaceutical composition of claim 13 for the preparation of a drug necessary for the therapy of a serious Combined immunodeficiency (SCID) is determined. Verwendung von mindestens einem aus der Nukleinsäure von Anspruch 1 oder 3, dem Vektor von Anspruch 4, der Wirtszelle von Anspruch 5, dem Protein von Anspruch 7, dem Antikörper von Anspruch 8 und der pharmazeutischen Zusammensetzung von Anspruch 13 für die Herstellung eines Arzneimittels, das für die Therapie von Krebs vorgesehen ist, bevorzugt zusammen mit einem Genom-schädigenden Mittel, wobei die Verwendung simultan, getrennt oder aufeinanderfolgend ist.Use of at least one of the nucleic acids of Claim 1 or 3, the vector of claim 4, the host cell of Claim 5, the protein of claim 7, the antibody of Claim 8 and the pharmaceutical composition of claim 13 for the preparation of a drug intended for the treatment of cancer is preferred, together with a genome-damaging agent, wherein the use is simultaneous, separate or sequential. Transgenes nicht-menschliches Säugetier, das die Nukleinsäuresequenz von Anspruch 1 in sein Genom integriert aufweist, welche operativ an Regulationselemente geknüpft ist, wobei die Expression der codierenden Sequenz die Konzentration des ARTEMIS-Proteins, das durch SEQ ID Nr. 2 dargestellt wird, und/oder das Maß der V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur des Säugetiers relativ zu einem nicht-transgenen Säugetier derselben Art erhöht.Transgenic non-human mammal expressing the nucleic acid sequence of claim 1 integrated into its genome, which operationally linked to regulatory elements wherein the expression of the coding sequence is the concentration of the ARTEMIS protein represented by SEQ ID NO: 2 and / or the Measure of V (D) J recombination and / or DNA repair of the mammal relative to a non-transgenic mammal of the same species. Transgenes nicht-menschliches Säugetier, dessen Genom eine Zerstörung des endogenen ARTEMIS-Gens umfasst, das durch SEQ ID Nr. 1 dargestellt wird, wobei die Zerstörung die Insertion einer selektierbaren Markersequenz umfasst und wobei die Zerstörung zum Ergebnis hat, dass das nicht-menschliche Säugetier einen Defekt in der V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur im Vergleich zu einem nicht-menschlichen Wildtyp-Säugetier zeigt.Transgenic non-human mammal whose genome is a destruction of the endogenous ARTEMIS gene represented by SEQ ID NO: 1 being, being the destruction comprises the insertion of a selectable marker sequence and wherein the destruction The result is that the non-human mammal has a defect in the human mammal V (D) J recombination and / or DNA repair compared to a non-human wild-type mammal shows. Transgenes Säugetier nach Anspruch 17, wobei die Zerstörung eine homozygote Zerstörung ist.Transgenic mammal according to claim 17, wherein the destruction is homozygous destruction. Transgenes Säugetier nach Anspruch 18, wobei die homozygote Zerstörung eine Null-Mutation des endogenen Gens zur Folge hat, das ARTEMIS codiert, welches durch SEQ ID Nr. 2 dargestellt wird.Transgenic mammal according to claim 18, wherein the homozygous destruction is a null mutation of the endogenous Gene encoding ARTEMIS represented by SEQ ID NO. 2 is shown. Säugetier nach Anspruch 16 oder 17, bei dem es sich um eine Maus handelt.mammal according to claim 16 or 17, which is a mouse. Isolierte Nukleinsäure, umfassend ein ARTEMIS-Knockout-Konstrukt, das eine selektierbare Markersequenz umfasst, die von DNA-Sequenzen flankiert ist, die homolog zu dem endogenen ARTEMIS-Gen sind, dessen cDNA durch SEQ ID Nr. 1 dargestellt wird, wobei, wenn das Konstrukt in ein nicht-menschliches Säugetier oder einen Vorfahren des nicht-menschlichen Säugetiers in einem embryonalen Stadium eingeführt wird, die selektierbare Markersequenz das endogene ARTEMIS-Gen in dem Genom des nicht-menschlichen Säugetiers so zerstört, dass das nicht-menschliche Säugetier einen Defekt in der V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur im Vergleich zu einem nicht-menschlichen Wildtyp-Säugetier zeigt.Isolated nucleic acid comprising an ARTEMIS knockout construct, which comprises a selectable marker sequence, that of DNA sequences flanked homologous to the endogenous ARTEMIS gene, whose cDNA is represented by SEQ ID NO: 1, wherein when the construct into a non-human mammal or an ancestor of the non-human mammal is introduced in an embryonic stage, the selectable Marker sequence the endogenous ARTEMIS gene in the genome of the non-human mammal so destroyed, that the non-human mammal a defect in V (D) J recombination and / or DNA repair in Comparison to a non-human wild-type mammal shows. Vektor, umfassend die Nukleinsäure von Anspruch 21.A vector comprising the nucleic acid of claim 21. Säuger-Wirtszelle, deren Genom eine Zerstörung des endogenen ARTEMIS-Gens umfasst, dessen cDNA durch SEQ ID Nr. 1 dargestellt wird, wobei die Zerstörung die Insertion einer selektierbaren Markersequenz umfasst.Mammalian host cell, whose genome is a destruction of the endogenous ARTEMIS gene whose cDNA is identified by SEQ ID NO. 1, wherein the destruction is the insertion of a selectable Marker sequence includes. Verfahren zur Durchmusterung von Verbindungen, welche V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur modulieren, umfassend das In-Kontakt-Bringen einer Verbindung mit dem nicht-menschlichen Säugetier von Anspruch 17 oder der Wirtszelle von Anspruch 23 und Bestimmen der Zunahme oder Abnahme der V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur in dem nicht-menschlichen Säugetier oder der Wirtszelle im Vergleich zu der V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur des nicht-menschlichen Säugetiers oder der Wirtszelle vor der Verabreichung der Verbindung.A method of screening compounds which V (D) J recombination and / or DNA repair, comprising contacting a The non-human mammalian compound of claim 17 or the host cell of claim 23 and determining the increase or decrease V (D) J recombination and / or DNA repair in the non-human mammal or the host cell compared to the V (D) J recombination and / or DNA repair of non-human mammal or the host cell prior to administration of the compound. Verfahren zum Testen der Genomtoxizität von Verbindungen, umfassend das In-Kontakt-Bringen einer Verbindung mit dem nicht-menschlichen Säugetier von Anspruch 17 oder der Wirtszelle von Anspruch 23 und Bestimmen der Zunahme oder Abnahme der V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur in dem nicht-menschlichen Säugetier oder der Wirtszelle im Vergleich zu der V(D)J-Rekombination und/oder DNA-Reparatur des nicht-menschlichen Säugetiers oder der Wirtszelle vor der Verabreichung der Verbindung.Method for testing the genome toxicity of compounds, comprising contacting a compound with the non-human one mammal of claim 17 or the host cell of claim 23 and determining the increase or decrease in V (D) J recombination and / or DNA repair in the non-human mammal or the host cell compared to the V (D) J recombination and / or DNA repair of the non-human mammal or the host cell prior to administration of the compound. Verwendung von mindestens einer Verbindung, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus der Nukleinsäure von Anspruch 1 oder 3, dem Vektor von Anspruch 4, der Wirtszelle von Anspruch 5, dem Protein von Anspruch 7, dem Antikörper von Anspruch 8 und der pharmazeutischen Zusammensetzung von Anspruch 13 für die Herstellung eines Medikaments zur Modulation der Expression und/oder Aktivität des ARTEMIS-Proteins, das durch SEQ ID Nr. 2 dargestellt wird, in einer Zelle.Use of at least one compound that selected is from the group consisting of the nucleic acid of claim 1 or 3, the vector of claim 4, the host cell of claim 5, the protein of Claim 7, the antibody of claim 8 and the pharmaceutical composition of claim 13 for the Preparation of a medicament for modulation of expression and / or activity of the ARTEMIS protein represented by SEQ ID NO: 2, in a cell. Nicht-menschliches transgenes Säugetier, dessen Genom eine erste Zerstörung, bei der es sich um die des endogenen ARTEMIS-Gens handelt, dessen cDNA durch SEQ ID Nr. 1 dargestellt wird, und eine zweite Zerstörung umfasst, bei der es sich um die des endogenen p53-Gens handelt.Non-human transgenic mammal whose genome is a first destruction, which is that of the endogenous ARTEMIS gene whose cDNA is represented by SEQ ID NO: 1, and comprises a second destruction, which is that of the endogenous p53 gene. Transgenes Säugetier nach Anspruch 27, bei dem mindestens die erste Zerstörung oder die zweite Zerstörung eine homozygote Zerstörung ist.Transgenic mammal according to claim 27, wherein at least the first destruction or the second destruction a homozygous destruction is. Transgenes Säugetier nach Anspruch 27, bei dem die erste Zerstörung und die zweite Zerstörung homozygote Zerstörungen sind.Transgenic mammal according to claim 27, in which the first destruction and the second destruction are homozygous destructions are. Transgenes Säugetier nach Anspruch 27, bei dem es sich um eine Maus handelt.Transgenic mammal according to claim 27, which is a mouse.
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